## ANALISA PENYEBAB KERUSAKAN PADA DIFFERENTIAL HEAVY DUTY TRUCK HD 785-5
Rasma * , Loki Mardian Program Studi D3 OAB, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta Jalan Cempaka Putih Tengah 27 Jakarta Pusat, DKI Jakarta, Indonesia
* Email: emorasma@yahoo.com

## ABSTRAK
Heavy  Duty  Truck (HD)  785-5  adalah  unit  pengangkut  muatan  (hauling)  yang menggunakan  tipe differential  conventional .  Dengan  tipe  ini  apabila  unit  dalam  keadaan medan  yang  sangat  berat  atau  biasa  dibilang  keadaan  jalan  licin  maka differential akan membuat unit berjalan sama antara roda kiri dan roda kanan untuk menyeimbangkan keadaan medan.  Ini  sangat  penting  untuk  meningkatkan  unit  bekerja  dengan  efektif  dan  proses produksi berjalan dengan semestinya. HD 785-5 digunakan untuk Houling atau mengangkut overburden/looding  point dari  kendaraan  pemuat  seperti: Dozer  Shovel , Excavator ,  dan Wheel  Loader menuju  tempat  pembuangan  limbah  atau  mengangkut  batu  bara  menuju stockpile maupun crusher. Differential pada suatu unit merupakan suatu system yang sangat penting,  Mengapa  disebut  demikian  karena differential mempunyai  fungsi  yang  penting. Apabila pada salah satu komponen dari differential ini ada yang tidak berfungsi maka secara otomatis unit  tidak dapat beroperasi secara maksimal. Kemungkinan kerusakan yang terjadi pada differential bisa  diakibatkan  oleh  kerusakan  pada  komponen  seperti,  terjadi  keausan pada rear  axle  shaft ,  terjadi  kerusakan  pada bevel  pinion  gear  differential ,  terjadi  keausan (scracth)  di bevel  gear , thrust  washer  rear  differential aus  dan scratch pada  bagian  yang contact dengan side  gear ,  terjadi  kerusakan planetary  pinion  gear .  Kemudian  komponen diperiksa  satu  persatu  untuk  mencari  data  hasil  kerusakan.  Setelah  dilakukan  pemeriksaan terhadap  komponen  tersebut  ternyata  pada  komponen  -  komponennya  terdapat  kerusakan. Dari  hasil  pemeriksaan  yang  diperoleh  maka  dapat  dilakukan  langkah  -  langkah  perbaikan meliputi penggantian dan pengetesan dan seterusnya. Pada unit ini terdapat salah satu sistem penting  yaitu differential yang  berfungsi  sebagai  meneruskan  tenaga  putar  dari  transmisi melalui  propoler  shaft  yang  selanjutnya  akan  membuat    penyaluran  tenaga  lebih  halus  dari final gear keroda kiri dan kanan pada kondisi apapun.
Kata kunci : Heavy Duty Truck HD 785-5, Differential,gear

## 1. PENDAHULUAN
Kemajuan  zaman  dan  bertambahnya teknologi membuat perkembangan industri alat  berat semakin pesat. Hal ini berpengaruh  terhadap  perusahaan  yang bergelut  dibidang  industri  alat  berat, seiring berkembangnya pertambangan serta  logging  di  Indonesia  ini  mmembuat PT.  United  Tractorss  Tbk.  Sebagai perusahaan  distributor  dan  perakitan  alat- alat  berat  terbesar  dengan  penjualan  unit- unit diantaranya seperti Heavy Duty (HD), Excavator (PC), Wheel  Loader (WA), Motor  Grader (GD), Buldozer (D),  dan lain-lain.  Disamping  itu  pula  PT.  United
Tractors,  Tbk.  menghasilkan  mekanik- mekanik  yang  handal  demi  pertumbuhan teknologi dan menciptakan inovasi terbaru, ini  sangat  membantu  salah  satunya mencerdaskan anak bangsa. Perkembangan industri  alat  berat  sedikit  banyaknya  telah memberikan  nuansa  tersendiri  bagi  kita semua, karena terbukanya lapangan pekerjaan.  Negara  kita  Indonesia  ini memiliki  kekayaan  alam  yang  melimpah,, sehingga  tak  heran  industri  alat  berat  di Indonesia  maju  dengan  pesat.  Kemajuan teknologi  yang  demikian  pesat  telah membawa  kita  pada  keefektifan  dari  segi waktu,  tenaga, maupun biaya.
Heavy  Duty (HD)  785-5  adalah  unit pengangkut muatan ( hauling ) yang menggunakan
type differential conventional .  Dengan  tipe  ini  apabila  unit dalam  keadaan  medan  yang  sangat  berat atau  biasa  dibilang  keadaan  jalan  licin maka Differential akan  membuat  unit
berjalan  sama  antara  roda  kiri  dan  roda kanan  untuk  menyeimbangkan  keadaan medan. Ini sangat penting untuk meningkatkan  unit  bekerja  dengan  efektif dan  proses  produksi  berjalan  dengan semestinya.

## 2. LANDASAN TEORI

## Prinsip dasar differential
Saat kendaraan bergerak lurus Differential  akan  membuat  roda  kiri  dan kanan  mempunyai  kecepatan  yang  sama, tetapi  pada  saat  unit  berkelok  atau  jalan yang  rusak  maka  roda  pada  sisi  luar  atau dimana hambatan kecil akan berputar lebih cepat.
 Saat  gear  rack  kiri  dan  kanan mempunyai  tahanan  yang  sama (bergerak  lurus).  Jika  pinion  yang terletak  diantara  dua  rack  dimana antara  gear  pinion  dan  gear  rack dihubungkan kemudian pada ujung
bawah  rack  diberi  beban  yang besarnya  sama  maka  pada  saat ditarik kedua rack akan terbawa.
 Saat  gear  rack  kiri  dan  kanan mempunyai tahhanan yang
berbeda,,  ketika  beban  salah  satu rack    lebih  besar  maka  pada  saat pinion  ditarik  cenderung  lebih membawa  rack  dengan  beban ringan sedangkan pada rack dengan beban  lebih  berat  pinion  hanya berputar.
Gambar 1. Struktur differential 1. Coupling  5. Nut 9.  Plate 13. Differential case 2. Cage         6.Cap 10. Disc 14. Side gear 3. Cage         7. Differential gear case   11.  Cross shaft 15. Pinion gear 4. Cage         8. Piston                          12. Bevel gear 16. Bevel pinion

## Tipe-tipe Differential
Adapun  tipe-tipe  pada differential dibagi menjadi :
Conventional Differential Gear Adalah tipe yang paling luas digunakan, prinsip kerjanya seperti dijelaskan pada prinsip dasar dari
Differential di atas.
Gambar 2. Running Straight dan Turning

## Torque Proportional Differential Gear
Merupakan tipe spin yang mempunyai gigi  pinion  gear  ganjil  sebab    perbedaan tahanan  dari  permukaan  jalan  akan mengubah  posisi  hubungan  antara  pinion gear dan side gear yang akan menyebabkan  pula  perubahan  traksi  pada masing-masing roda.
Saat  tahanan  salah  satu  roda    (misal sisi 3A) lebih rendah maka side gear pada sisi  ini akan berusaha berputar lebih  cepat sehingga  akan  menyebabkan  perubahan antara  hubungan  pinion  dan  side  gear,
jarak “a”  akan menjadi lebih panjang dari “b” dan disini berlaku hubungan a x TL  = b  x  TR.  Ratio  antara  jarak  “a”  dan  “b” dapat  berubah  menjadi  1  :  1,38,  ketika ratio tersebut belum tercapai atau perbedaan  tahanan  antara  roda  kiri  dan roda  kanan  kurang  dari  38%  pinion  gear tidak  akan  berputar  bebas  pada  sisi tahanannya  rendah  sehingga  kedua  roda masih meneruskan tenaga dan tidak terjadi hal  ini akan menambah  umur ban 20-30% dan efisiensi kerja naik.
Gambar 3. Direction Of Spider Rotation

## Planetary Gear Differential
Yaitu tipe
Differential yang menggunakan planetary  gear  type pada final  gear nya.  Susunan  roda  gigi penggerak  akhir  atau  final  drive  adalah pengurang kecepatan yang biasanya diperlengkapi  dengan  satu  atau  dua  set roda  gigi  lurus  dan  pinion  boss  roda  gigi penggerak akhir.
Prinsip yang dipergunakan  pada  transmisi    dimana kecepatan  rotasi  dikurangi  dan  momen puntir  ( torque )  ditambah  oleh  sejumlah roda gigi yang dipergunakan pada penggerak akhir.
Masing-masing  bak  penggerak  akhir ( final  drive  case ) dipasang melebar keluar dari  bak  roda  gigi  tirus  ( bevel  gear  case ) pada masing-masing sisi. Dengan memilih perbandingan kecepatan yang tepat momen puntir  sebelum  ke  penggerak  akhir  ( final drive )  dapat  diperkecil.  Dengan  demikian, transmisi  yang  sama,  poros  roda  tirus, ( bevel  gear  shaft )  dan  lain  lain  dapat dipergunakan  yang  sama  pada  berbagai jenis model mesin.
Roda gigi penggerak akhir ( final drive gear )  dapat  dihadapkan  pada  tekanan permukaan  yang  besar  disebabkan  oleh beban goncangan dan benturan ( shock and impact  loads ),  yang  mana  memerlukan perhatian  ekstra  untuk  seleksi  oli  pelumas dan  mencegah  masuknya  benda  asing kedalam  bak  penggerak  akhir  ( final  drive case ).
Perbandingan  reduksi  normal  berada diantara
1/9 samapi 1/12 untuk
perbandingan  reduksi  yang  lebih  kecil
dipergunakan  sistem  reduksi  tunggal ( single reduction system ). Untuk perbandingan reduksi yang besar dipergunakan  sistem  reduksi  ganda  atau sistem  roda  gigi  planet  ( double  reduction system or planetary gear system ).

## Differential  Lock
Adalah suatu komponen yang meneruskan  tenaga  putar  dari  transmisi melalui  propoler  shaft  yang  selanjutnyaa akan  membuat    penyaluran  tenaga  lebih halus dari final gear keroda kiri dan kanan pada  kondisi  apapun.  Saat  kendaraan berjalan berkelok atau pada jalan kendaraan buruk akan terjadi jarak tempuh yang  berbeda  antara  roda  kanan  dan  kiri jika  kedua  roda  berputar  pada  kecepatan sama,  roda  dengan  jarak  pendek  akan selip.  Tujuan  dari  Differential  ini  akan secara  otomatis  membuat  kecepatan  roda berbeda  antara  roda  kiri  dan  kanan sehingga perputarannya akan lebih halus.

## Beberapa tipe Final Gear Worm  gear
Karakteristik  tipe  ini  smooth  dan sangat  meshing  tidak  bersuara  karena poros drive  gear dan driven  gear tidak lurus.  Level  lantai  dapat  lebih  rendah  dan ratio  reduksinya  lebih  besar  dan  lebih mudah  dicapai,  tetapi  tipe  ini  hanya digunakan  untuk  sedikit  jenis  kendaraan type  heavy-clatch  dan  cenderung  pana karena efisiensi rendah.

## Spiral Bevel Gear
Karakteristiknya terus menerus,
smooth,  saat  kapasitas  torque  besar  dan efisiensi transmisi tinggi karena itu tipe ini
sekarang banyak digunakan untuk efisiensi bahan  bakar  kendaraan.  Konstruksi  antara poros  pinion  dan  ring  gear  pada  tipe  ini satu garis lurus.
Gambar 5. Spiral Bevel

## Hypoid Gear
Hypoid  gear mempunyai  type  spiral bevel  gear,  keduanya  mempunyai  bentuk yang  sama  tetapi  antara  poros  drive  gear dan tipe driven gear pada tipe hypoid tidak
lurus  (garis  pinion  lebih  rendah  dari  garis tengah  ring  gear).  Sehingga  level  lantai dapat lebih rendah, selain itu tipe ini lebih tahan  lama  dan  tidak  menimbulkan kebisingan.
Gambar 6. Hypoid Gear Gambar 7. Hypoid
Selain  tipe  tersebut  pada  kendaran heavy  duty  ada  yang  menggunakan  type planetary  gear.  Final  gear  dapat  pula diklasifikasikan berdasarkan speed reduction method dan driving method. Speed Reduction Method :
 One-stage reduction type
 Two-stage reduction type
 Two speed type
 Planetary gear type
Driving Method :
 Single  axle independent driving type
 Double axle interlocked driving type

## Sistem Pelumasan
Pada differential sistem  kerjanya  yaitu secara  makanis  akan  tetapi  dalam  sistem ini menggunakan sistem pelumasan. Dimana  pada  saat  differential  bekerja maka  akan  membutuhkan  pelumas  ( oil ) untuk  melumasi  komponen  -  komponen yang  bergesekan  dan  sebagai  pelapisan film  pada  komponen.  Agar  pelumasan pada seluruh komponen differential terlumasi dengan baik, maka menggunakan fluida sebagai perantaranya. Lubrication  system  terbagi  menjadi  2 bagian, yaitu:
a. Splash system Adalah sistem pelumasan yang menggunakan  sitem  penyipratan  terhadap komponen-komponen differential . b. Force system Adalah sistem pelumasan dengan menggunakan  alur  pelumasan  dengan aliran oli bertekanan dari pompa.

## Oli Pelumas
Oli  pelumas  adalah  merupakan  zat fluida  yang  memiliki  fungsi  sebagai berikut:
 Membentuk lapisan minyak (film)
 Sebagai pendingin (cooling)
 Sebagai penyekat (saling)
 Sebagai pembersih (cleaning)
 Dan sebagai anti karat
Adapun  sifat  -  sifat  oli  pelumas  adalah sebagai berikut :
 Tidak bisa dimampatkan
 Mudah mengalir
 Mempunya  sifat  fisika  dan  kimia yang stabil
 Mempunyai sifat melumasi
 Mencegah  terjadinya  karat  pada komponen
 Bersifat mudah menyesuaikan
dengan tempat
 Dan harus dapat memisahkan kotoran

## Kekentalan Oli Pelumas
Kekentalan  oli  pelumas  dinyatakan dengan  angka  ( viscositas  index ).  Dimana semakin  tinggi  angkanya  maka  akan semakin  tinggi  kekentalan  oli  tersebut. Contoh SAE 10, SAE 30, SAE 40 dan lain - lain. Adapun oli pelumas yang digunakan pada sistem ini adalah SAE 30.
Semakin tinggi temperatur oli pelumas,  maka  akan  semakin  rendah tingkat  kekentalanya,  dan  begitu  pula sebaliknya.  Kekentalan  oli  juga  dapat berubah, tetapi perubahan tersebut tidaklah besar.

## Kerusakan pada Oli Pelumas
Oli  pelumas  juga  dapat  mengalami kerusakan, dan penyebab terjadinya kerusakan  pada  oli  tersebut  disebabkan oleh :

## Kontaminasi
Kontaminasi  adalah  kerusakan  pada  oli yang  disebabkan  karena  adanya  pengaruh dari  luar  oli  tersebut,  misalnya  seperti debu, lumpur dan lain sebagainya.

## Deteriorasi
Deteriorasi  adalah  kerusakan  pada  oli yang  disebabkan  karena  pengaruh  dari dalam oli tersebut, misalnya kekentalan oli yang sudah tidak standar lagi.
Terjadinya  kerusakan  pada  kualitas  oli akan  dapat  menyebabkan  kerusakan  pada komponen-komponen dan akan mengganggu sistem.

## 3. METODOLOGI PENELITIAN
PROBLEM Terjadinya Abnormal noise pada Differential PENYEBAB 1. Case Diff lock aus pada dudukan sleeve gear pinion. 2. Piston Diff lock scratch pada permukaannya.
3. Thrust washer rear Differential aus dan scratch pada bagian yang contact dengan side gear ( sun gear ). 4. Terjadi kerusakan planetary pinion gear GEJALA Terjadinya suara – suara pada Differential EFEK PADA UNIT Terjadinya kerusakan pada Differential sehingga merambat kekomponen
Differential yang lainnya.

## Gambar 8. Metode Analisa

## 4. ANALISA DAN PEMBAHASAN
Case Diff lock aus pada dudukan sleeve gear pinion Apabila case dipakai ulang akan menyebabkan backlash antara planetary gear dan side  gear  Differential besar berakibat noise pada Differential .
Analisys :  Keausan  yang  terjadi  pada case disebabkan  oleh  gerak axial  sleeve  pinion gear saat  menerima  beban,  dimana  terjadi benturan terus menerus dalam waktu  yang lama dan terjadi backlash gear yang besar mengakibatkan keausan pada dinding case, seperti gambar 9.
Gambar 9. Case Diff lock
Piston Diff lock scratch pada permukaannya Jika  dipakai  ulang,  bagian  permukaan piston  yang  kasar    akan    mempercepat proses kerusakan pada plate dan komponen Diff lock Analisys : Keausan yang terjadi disebabkan adanya gram diantara piston dengan plate ,
dengan  adanya  gaya  tekan  dan  gesek  saat Diff lock engage mengakibatkan permukaan  piston  dan plate mengalami scratch , scratch semakin  memanjang dengan  proses  yang  cukup  lama,  seperti gambar 10.
Gambar 10. Piston Diff lock
Keausan  Yang  Terdapat  Pada Pinion Gear Analisys : Pinion  gear mengalami  keausan tetapi  tidak  menimbuklan crack dan rompal  pada gear ,  penyebabnya  adalah akibat  adanya    gram-gram  pada oil
Differential ,  yang  terjadi  dari  kerusakan case  Differential dan  bersirkulasi    dalam system  pelumasan. Parts Bisa  dipakai ulang  dengan  pengecekan  menggunakan colour check , seperti gambar 11.
Gambar 11. Differential Pinipon Gear
Keausan  Yang  Terdapat  Pada Thrusts Washer Yang Menumpu Side Gear Apabila dipakai maka akan mengakibatkan backlash besar maka harus diganti.
Analisys : Scratch terjadi  akibat  gram  - gram  yang  berasal  dari  kerusakan  pada pinion  gear ,  kemudian  ikut  bergesekan diantara thrust dengan side  gear dan
mengakibatkan scratch pada thrust .  Jika dipakai  ulang  maka  permukaan thrush washer yang  kasar  akan  mempercepat kerusakan side gear / sun gear dan apabila di  repair  maka backlash akan  menjadi besar  dan  menimbulkan noise .  Seperti gambar 12.
Gambar 12. Thrusts Washer

## 4. KESIMPULAN
Setelah penulis melakukan
pemeriksaan,  dan  analisa  pada  penyebab kerusakkan Differential, maka  penulis dapat  memperoleh  kesimpulan  bahwa penyebab rusaknya
Differential
diakibatkan oleh:
 Scratch pada thrush  washer terjadi
akibat  gram  -  gram  yang  berasal  dari kerusakan  pada pinion  gear ,  kemudian ikut  bergesekan  diantara thrust  washer dengan side  gear dan  mengakibatkan scratch pada thrust .  Pinion  gear mengalami  keausan  tetapi tidak  menimbulkan crack dan  rompal pada  gear,  penyebabnya  adalah  akibat adanya gram-gram pada oil Differential ,  akibat  dari  kerusakan case Differential yang  bersirkulasi    dalam system pelumasan.
 Keausan  yang  terjadi  pada  piston Diff lock disebabkan  adanya  gram  diantara piston  dengan plate ,  dengan  adanya gaya  tekan  dan  gesek  saat Diff  lock
engage mengakibatkan permukaan piston  dan plate mengalami scratch , scratch semakin  memanjang  dengan proses yang cukup lama
 Keausan  yang  terjadi  pada case  Diff lock disebabkan      oleh  gerak axial sleeve  pinion  gear saat  menerima beban,  terjadi  benturan  terus  menerus dalam  waktu  yang  lama  dan baclash gear yang  besar  ( gear scracth ) mengakibatkan  keausan  pada  dinding case .
 Differential  yang  digunakan  pada  HD 785-5  menggunakan type  Conventional Differential Gear.
 Kerusakan  pada  komponen Differential bila  salah  satu  komponen  rusak  atau keausan maka akan berpengaruh terhadap komponen yang lain.
 Ketika  melakukan Overhaul ketelitian dalam  pengukuran  sesuai  dengan Shop manual
Untuk  menjaga  agar  performa  dan kondisi  unit  selalu  dalam  keadaan  baik dapat dilakukan:
 Menjaga agar unit selalu dalam keadaan siap pakai ( High Availability )
 Menjaga  agar  unit  selalu  dalam kemampuan prima ( East Performance )
 Agar biaya perbaikan unit menjadi lebih hemat  ( Reduce  /  Reosenable  repair cost )
 Lakukan  perawatan  harian  ( daily  chek ) dan perawatan mingguan ( weekly chek ).
 Lakukan  pemeriksaan  kualitas  dan kuantitas  pelumasan  pada Differential sebelum melakukan pengoperasian unit.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Komatsu, Shop manual HD 785 - 5 PT. United Tactors. Tbk.
[2]  Komatsu,  Preventive  maintenance  HD 785 - 5, PT. United Tractors. Tbk.
[3]  Shop  Manual  Guidance  For  Reusable Part  Of  Differential,  PT.  UnitedTractors. Tbk.
[4]  Training  Center  Dept.  PT.  United Tractors,  Tbk,  Basic  Competency  1 Differential, 1994, Jakarta.
[5]  Training  Center  Dept.  PT.  United Tractors, Tbk, Basic Competency 1, 1994, Jakarta.