Free Lock & Locker, Apa Bedanya?

Kedua kata tersebut hampir mirip namun memiliki maksud yang berbeda jauh. Kedua kata itu lazim ditemui di khasanah per-4WDan. Agar tidak salah paham mengenai fungsi antara keduanya, berikut ini akan sama sama kita kupas kedua piranti tersebut.
Kedua kata tersebut hampir mirip namun memiliki maksud yang berbeda jauh. Kedua kata itu lazim ditemui di khasanah per-4WDan. Agar tidak salah paham mengenai fungsi antara keduanya, berikut ini akan sama sama kita kupas kedua piranti tersebut.

Bentuk umum Freelock

Nama lengkap dari alat ini adalah Free Wheel Hub. Dari namanya kita bisa mengambil kesimpulan awal adalah alat untuk melepas hub roda. Free Wheel Hub atau yang lebih tenar dengan nama Free Lock (diambil dari tulisan yang tertera pada face plate benda tersebut) berguna untuk ‘mengisolasi’ as roda dari gerakan hub roda yang berputar bersamaan dengan berputarnya roda kendaraan. Mengapa as roda harus diisolasi dari gerakan hub roda? As roda yang ikut berputar akan mengakibatkan bertambahnya benda yang bergerak seiring jalannya roda, yang mana sedikit banyak hal ini akan berpengaruh pada konsumsi BBM dan panjangnya umur as roda itu sendiri. Dengan mengisolasi gerakan hub roda dari as roda juga berakibat umur telapak ban sedikit lebih awet, dikarenakan roda berputar dengan beban yang lebih ringan sehingga dapat lebih bebas bergerak dan antara poros kiri dan poros kanan benar benar terputus hubungannya.

Di dalam freelock terdapat 2 buah gigi, gigi yang pertama (gigi A) menempel pada body freelock, sedangkan gigi yang kedua (gigi B) berada di dalam gigi yang pertama dan bagian dalamnya menempel pada as roda. Pada posisi “Free”, gigi A terpisah dari gigi B, Gigi A didorong oleh sebuah per agar kedua gigi tersebut tidak berhubungan (gigi A terdorong mendekati face plate). Ketika freelock dipindah ke posisi “Lock”, face plate dari freelock mendorong gigi A kebawah sehingga gigi B berada di dalam gigi A. Dengan terhubungnya gigi A dan gigi B, bodi Freelock yang menempel pada hub roda terhubung dengan as roda sehingga poros roda depan dapat diputar oleh as roda depan ketika posisi transfercase dipindahkan ke 4H atau 4L.


Freelock sendiri memiliki 2 macam, yaitu freelock manual dan freelock automatic. Cara kerja kedua tipe ini sama, hanya metode pengunciannya saja yang berbeda. Untuk freelock manual, posisi “Lock” dan “Free” dapat dipindah dengan cara memutar tuas pada face plate Freelocknya, tentunya sebelum mengaktifkan sistem gerak 4 roda, freelock tersebut harus diaktifkan terlebih dahulu. Untuk freelock automatic (selanjutnya disebut freelock matik), penguncian dilakukan oleh alat yang dapat mendeteksi adanya torsi yang tersalur pada as roda depan. Ketika gerak 4 roda diaktifkan, as roda depan akan berputar dan menimbulkan gaya torsi. Gaya inilah yang ditangkap oleh sensor freelock matik terebut sehingga langsung menurunkan gigi A sehingga posisi gigi B berada di dalam gigi A. Untuk menonfungsikan freelock tersebut, pindahkan tuas transfercase ke posisi 2H, lalu mundurkan mobil beberapa meter, otomatis freelock tersebut akan berpindah ke posisi “Free”. Kerugian dari freelock matik ini, ketika kendaraan melalui jalan turunan panjang yang terjal, ketika torsi pada as roda depan hilang karena posisi pedal gas diangkat, sensor torsi tidak dapat mendeteksi adanya torsi pada roda depan sehingga dapat tiba tiba melepas kuncian pada hub roda depan, tentunya hal ini berbahaya karena pada traksi pada roda depan bisa hilang dengan tiba tiba. Untuk menyiasatinya, ketika melalui turunan model tersebut, mobil tetap harus di gas sedikit agar sensor freelock dapat tetap mendeteksi torsi pada as roda depan.

Selain yang memiliki sensor torsi ini, ada lagi jenis Freelock pneumatik, yaitu operasi penguncian dan pelepasannya mengandalkan tiupan angin yang dihasilkan oleh sebuah katup pneumatik. Ketika tuas transfercase dipindah ke posisi 4H atau 4L, sebuah switch yang terhubung dengan katup pneumatik tersebut membuka katup tersebut dan tiupan udara akan tersalur pada freelock dan mendorong gigi A untuk terhubung dengan gigi B.

Selain jenis jenis diatas, ada lagi alat yang fungsinya mirip dengan Freelock, yaitu ADD (Automatic Disconnecting Differential). Alat tersebut berada diantara as roda dengan differensial gardan depan. Di dalam alat tersebut terdapat sebuah sleeve yang bisa bergeser sesuai dengan perintah dari tuas transfercase. Ketika tuas transfercase dipindah ke posisi 4H dan 4L, sebuah switch akan memberikan perintah kepada katup pneumatik untuk membuka dan meniupkan udara untuk menggeser sleeve di dalam ADD sehingga as roda depan tersambung dengan sistem diferensial depan dan as roda depan dapat berputar sesuai dengan putaran gigi diferensial.

Locking Differential
Alat ini berfungsi untuk mengunci gerakan as roda poros sebelah kiri dan sebelah kanan. Hal ini diperlukan saat kondisi dimana traksi pada kedua roda dibutuhkan untuk melewati sebuah medan yang licin. Ada 2 macam cara penguncian sistem diferensial, pertama adalah Limited Slip Differential, kedua Differential Locker. Kedua macam metode penguncian diferensial memiliki pola penguncian yang berbeda. Gardan yang dilengkapi dengan Limited Slip Differential pada kondisi normal, diferensial ada pada posisi open sehingga pengendalian kendaraan tidak berbeda dengan kendaraan yang memiliki gardan tanpa pengunci diferensial. Karena sifat inilah, LSD banyak dipilih menjadi optional atau juga menjadi kelengkapan standar kendaraan yang didesain untuk bekerja di medan yang cukup berat. Sementara gardan yang dilengkapi dengan automatic differential locker dalam kondisi normal, diferensial ada pada posisi lock sehingga cara mengendarai mobil yang dilengkapi dengan piranti tersebut berbeda dengan mobil ‘normal’. Selanjutnya akan dikupas lebih lanjut pada paragraf berikut.


Open Diff


Limited Slip Differential
Sistem pertama, sesuai dengan namanya, mengunci poros roda kiri dan kanan berdasarkan beda putaran yang terjadi pada poros kiri dan kanan. Penguncian pada Limited Slip Differential (LSD) tergantung dari settingan awal dari pabrik pembuatnya, dilambangkan dengan prosentase, biasanya berkisar antara 70% sampai 90%. Prosentase tersebut melambangkan perbedaan putaran kiri dan kanan maksimum sehingga piranti LSD mengunci putara kedua poros roda.

Di dalam sebuah LSD, terdapat rangkaian plat kopling yang mengembang ketika beda putaran yang diset tercapai. Sebagai contoh, apabila roda kiri kehilangan traksi sehingga berputar hingga 80% lebih cepat dari roda sebelah kiri, rangkaian plat kopling di dalam LSD akan mengembang. Saat rangkaian kopling tersebut mengembang, lalu mendorong sleeve dan masuk ke ujung as roda sehingga poros kanan dan poros kira bergerak satu arah secara bersamaan. Mengembangnya rangkaian kopling tersebut akan terus terjadi selama torsi mesin diberikan secara konstan pada gardan. Ketika torsi ke arah gardan dihilangkan, otomatis rangkaian plat kopling mengendur dan melepas penguncian antara poros roda kiri dan kanan. Agar dapat bekerja secara maksimal, LSD membutuhkan oli gardan yang khusus dibuat untuk keperluannya. Bila tidak menggunakan oli yang dibuat khusus LSD, ketika rangkaian kopling mengembang, gesekan atau friksi antara plat kopling tidak terjadi sehingga LSD gagal mengunci poros roda kiri dan kanan.

Differential Locker

Sistem kedua, sesuai namanya, mengunci gerakan as roda kiri dan kanan secara simultan. Ada 2 jenis differential locker (selanjutnya disebut locker saja) yang dibedakan oleh cara pelepasan pengunciannya yaitu yang pertama adalah Automatic Locker dan yang kedua adalah Selectable Locker. Masing masing jenis tersebut masih terbagi lagi kedalam beberapa tipe.

Jenis pertama adalah automatic locker, dimana operasi pelepasan penguncian diferensialnya didasarkan oleh perbedaan putaran saat gardan tidak menerima torsi. Sesuai namanya, differensial benar benar dikunci secara 100%. Automatic Locker sendiri ada 2 macam yaitu tipe light duty dan heavy duty. Untuk tipe light duty, pada sistem diferensial yang digantikan hanya bagian tengah (satelite gear dan side gear) sedangkan untuk kerangka diferensial tetap menggunakan bawaan mobil. Masuk dalam kategori ini adalah EZ Locker, Tractec Lockright dan lainnya. Tipe light duty ini oleh pabrik pembuatnya hanya direkomendasi untuk penggunaan ban hingga diameter 32 inchi. Sementara untuk tipe heavy duty, perangkat diferensial diganti keseluruhan. Hanya crown gear saja yang dipindahkan dari gardan bawaan mobil. Tipe ini dikeluarkan oleh Detroit Locker, dan tipe ini tidak memiliki limitasi ukuran diameter ban.

Di dalam sebuah locker otomatis terdapat 2 gigi yang menempel satu sama lain menggantikan sistem diferensial. Ketika berjalan lurus, kedua poros roda bergerak secara bersamaan. Ketika berbelok dan tidak ada torsi yang disalurkan oleh tranfercase ke gardan, roda yang menjadi titik pusat putaran (roda sebelah dalam lingkaran belokan) akan berputar lebih sedikit dari roda bagian lainnya. Sebagai contoh, mobil akan berbelok ke kiri. Ketika berbelok, roda sebelah kiri akan berputar lebih sedikit dari sebelah kanan, hal ini juga menyebabkan gigi locker sebelah kiri akan berusaha memisahkan diri dari gigi locker sebelah kanan, dengan dibantu release spring yang berada di bagian dalam dari kedua gigi locker tersebut, maka poros roda kiri akan terpisah dari poros roda kanan. Hal ini akan terus berlangsung hingga poros kanan dan poros kiri berputar dengan putaran yang sama dan kedua bagian gigi locker tersebut akan menempel kembali. Namun apabila mobil berbelok dengan gardan tetap menerima torsi dari transfercase (mobil berbelok tanpa mengangkat pedal gas pada kecepatan tinggi), antara gigi locker kiri dan kanan tidak akan bisa melepaskan diri sehingga akan timbul gejala ‘ngepot’. Hal ini terjadi karena kedua gigi locker tersebut tidak mendapatkan momen yang cukup untuk memisahkan diri sehingga akan terus menerus bergerak dengan putaran yang sama cepat sehingga ketika berbelok roda akan terseret dengan arah yang berlawanan dengan arah belokan.

Jenis locker yang kedua adalah Selectable Locker, atau locker yang dapat diaktifkan atau di-non aktifkan sesuai dengan kebutuhan pengemudinya. Jenis ini memiliki beberapa tipe yang dibedakan dengan metode aktivasi locker tersebut. Tipe pertama proses aktivasinya menggunakan kabel baja hingga kerap disebut cable locker. Tipe ini dapat ditemui pada kendaraan Toyota Land Cruiser seri 40 dan seri 60, untuk aftermarket yang menyediakan tipe ini adalah OX Locker. Tipe kedua proses aktivasinya menggunakan motor elektrik yang menempel pada casing gardannya. Tipe ini kerap disebut electrik locker dan ditemui pada Toyota Land Cruiser seri 80 dan Toyota Hilux. Tipe yang ketiga proses aktivasinya menggunakan angin yang dihasilkan oleh sebuah pompa, hingga kerap disebut air locker. Produk yang menganut sistem ini adalah ARB Air Locker. Namun secara umum, ketiga tipe ini memiliki cara kerja penguncian dan pelepasan yang kurang lebih sama, yaitu mengunci kedua poros roda secara manual oleh si pengemudi.

Di dalam sebuah selectable locker, terdapat 2 gigi dapat yang saling bertautan pada saat posisi lock. Salah satu gigi tersebut dapat bergeser untuk menentukan posisi diferensial terkunci atau terbuka. Untuk proses pergeseran gigi untuk mengunci diferensial kanan dan kiri inilah yang dilakukan oleh ketiga tipe yang disebut lebih tadi. Apabila tidak dibutuhkan, pengemudi dapat melepas kuncian diferensial sehingga kendaraan dapat dikemudikan seperti layaknya mobil yang tidak dilengkapi dengan pengunci diferensial. Sementara ketika diferensial dalam posisi terkunci, tabiat mobil seperti layaknya mobil yang sistem diferensialnya mengalami pengelasan, terkunci 100% setiap saat. Keuntungan dari selectable locker yang lain adalah, pengemudi dapat memilih untuk mengunci atau melepas diferensial sesuai dengan medan yang akan dilaluinya, sehingga pengemudi dapat mengendalikan kendaraannya dengan lebih akurat.