SISTEM KEMUDI

A.      Tujuan

1.        Siswa terlibat aktif dalam kegiatan pembelajaran dan diskusi kelompok.

2.        Bertanggungjawab dalam menyampaikan pendapat, menjawab pertanyaan, memberi saran dan kritik.

3.        Dapat menjelaskan komponen – komponen sistem kemudi

4.        Dapat menjelaskan fungsi komponen – komponen sistem kemudi.

5.        Dapat menjelaskan cara kerja sistem kemudi.

1.        Sistem Kemudi Mobil

A. Fungsi Kemudi Pada Mobil

Fungsi sistem kemudi adalah untuk mengatur arah kendaraan dengan cara membelokkan roda depan. Cara kerjanya bila steering wheel (roda kemudi) diputar, steering coulomn (batang kemudi) akan meneruskan tenaga putarnya ke steering gear (roda gigi kemudi). Steering gear memperbesar tenaga putar ini sehingga dihasilkan momen puntir yang lebih besar untuk diteruskan ke steering lingkage. Steering lingkage akan meneruskan gerakan steering gear ke roda-roda depan. Jenis sistem kemudi pada kendaraan menengah sampai besar yang banyak digunakan adalah model recirculating ball dan pada kendaraan ringan yang banyak digunakan adalah model rack dan pinion.

B. Syarat-Syarat Sistem Kemudi

Agar sistem kemudi sesuai dengan fungsinya maka harus memenuhi persyaratan seperti berikut :

a.  Kelincahannya baik.

b.  Usaha pengemudian yang baik.

c.  Recovery ( pengembalian ) yang halus.

d. Pemindahan kejutan dari permukaan jalan harus seminimal mungkin.

C. Komponen Sistem Kemudi

1. Steering Column

Steering column atau batang kemudi merupakan tempat poros utama. Steering column terdiri dari main shaft yang meneruskan putaran roda kemudi ke steering gear, dan column tube yang mengikat main shaft ke body. Ujung atas dari main shaft dibuat meruncing dan bergerigi, dan roda kemudi diikatkan ditempat tersebut dengan sebuah mur. Steering column juga merupakan mekanisme penyerap energi yang menyerap gaya dorong dari pengemudi pada saat tabrakan.

2. Steering Gear

Steering Gear berfungsi untuk mengarahkan roda depan dan dalam waktu yang bersamaan juga berfungsi sebagai gigi reduksi untuk meningkatkan momen agar kemudi menjadi ringan. Steering gear ada beberapa type dan yang banyak di gunakan adalah type recirculating ball dan rack and pinion.

Berat ringannya kemudi ditentukan oleh besar kecilnya perbandingan steering gear dan umumnya berkisar antara 18 sampai 20:1. Perbandingan steering gear yang semakin besar akan menyebabkan kemudi semakin ringan akan tetapi jumlah putarannya semakin banyak, untuk sudut belok yang sama.

Selain untuk mengarahkan roda depan, steering Gear juga berfungsi sebagai gigi reduksi untuk meningkatkan momen agar kemudi menjadi ringan. Untuk itu diperlukan perbandingan reduksi

yang disebut perbandingan Steering Gear, Perbandingan yang semakin besar akan menyebabkan kemudi menjadi semakin ringan, tetapi jumlah putarannya akan bertambah banyak, untuk sudut belok

yang sama.

 

Steering linkage terdiri dari rod dan arm yang meneruskan tenaga gerak dari steering gear ke roda depan. Walaupun mobil bergerak naik dan turun, gerakan roda kemudi harus diteruskan ke roda roda depan dengan sangat tepat setiap saat. Ada beberapa tipe steering linkage dan konstruksi joint yang dirancang untuk tujuan tersebut. Bentuk yang tepat sangat mempengaruhi kestabilan pengendaraan.

3. Steering Linkage

Komponen sistem kemudi lainnya bergantung pada jenis kemudi yang digunakan antara lain :

1. Steering wheel.

Ada tiga macam roda kemudi ditinjau dari konstruksinya yaitu :

a.  Roda kemudi besar

Bentuk ini mempunyai keuntungan, yaitu mendapatkan momen yang besar sehingga padawaktu membelokkan kendaraan akan terasa ringan dan lebih stabil.

b. Roda kemudi kecil

Mempunyai keuntungan tidak memakan tempat dan peka terhadap setiap gerakan yang diberikan pada saat jalan lurus, akan tetapi. dibutuhkan tenaga besar untuk membelokkan kendaraan karena mempunyai momen kecil.

c.  Roda kemudi ellips

model ini dapat mengatasi kedua-duanya karena merupakan gabungan roda kemudi besar dan kecil.

2. Steering Main Shaft

Steering main shaft atau Poros Utama Kemudiberfungsi untuk menghubungkan atau sebagai tempat roda kemudi dengan steering gear.

a.  Pitman Arm

Pitman arm meneruskan gerakan gigi kemudi ke relay rod atau drag link. Berfungsi untuk merubah gerakan putar steering column menjadi gerakan maju mundur.

b. Relay Rod

Relay rod dihubungkan dengan pitman arm dan tie rod end kiri serta kanan. Relay rod ini meneruskan gerakan pitman arm ke tie rod

c. Tie Rod

Ujung tie rod yang berulir dipasang pada ujung rack pada kemudi rack end pinion, atau ke dalam pipa penyetelan pada recirculating ball.

d. Tie Rod End ( Ball Joint )

Tie rod end dipasanglkan pada tie rod untuk menghubungkan tie rod dengan knuckle arm, relay roda dan lain-lain.

e. Knuckle arm

Knuckle arm meneruskan gerakan tie rod atau drag link ke roda depan melalui steering knuckle.

f. Steering knuckle

Steering knuckle untuk menahan beban yang diberikan pada roda-roda depan dan berfungsi sebagai poros putaran roda. Berputar dengan tumpuan ball joint dari suspension arm

g. Idler arm

dipasang pada body dan ujung lainnya dihubungkan dengan relay rod dengan swivel joint. Arm ini memegang salah satu ujung relay rod dan membatasi gerakan relay rod pada tingkat tertentu.

D. Bentuk-Bentuk Sistem Kemudi

Pada dasarnya sistem kemudi dibedakan menjadi dua yaitu :

1. Sistem kemudi secara manual

a.    Dibutuhkan tenaga yang besar untuk menggerakkan roda kemudi

b.    Pengemudi lebih cepat lelah.

2. Sistem kemudi Daya ( Power Steering)

a.    Mengurangi daya pengemudian ( steering effort )

b.    Kestabilan yang tinggi selama pengemudian.

1. SISTEM KEMUDI SECARA MANUAL

Sistem kemudi secara manual jarang dipakai terutama pada mobil-mobil modern. Pada sistem ini dibutuhkan adanya tenaga yang besar untuk mengemudikannya. Akibatnya pengemudi akan cepat lelah apabila mengendarai mobil terutama pada jarak jauh.

a.  Recirculating Ball

Cara kerjanya : Pada waktu pengemudi memutar roda kemudi, poros utama yang dihubungkan dengan roda kemudi langsung membelok. Di ujung poros utama kerja dari gigi cacing dam mur pada bak roda gigi kemudi menambah tenaga dan memindahkan gerak putar dari roda kemudi ke gerakan mundur maju lengan pitman ( pitman arm ).

 

B.  Jenis Rack And Pinion

Cara kerja :Pada waktu roda kemudi diputar, pinion pun ikut berputar. Gerakan ini akan menggerakkan rack dari samping ke samping dan dilanjutkan melalui tie rod ke lengan nakel pada roda-roda depan sehingga satu roda depan didorong, sedangkan satu roda

tertarik, hal ini menyebabkan roda-roda berputar pada arah yang sama.

2. SISTEM KEMUDI DAYA ( POWER STEERING)

Lahirnya sistem kemudi daya ini didasari oleh kekurangan yang didapat pada sistem kemudi manual dimana rendahnya kemampuan di dalam pengemudian terutama pada perjalanan yang jauh, dan pada kecepatan rendah sehingga membuat pengemudi cepat lelah.

Disamping itu kekakuan pada kemudi manual turut mempengaruhi pengembangan sistem kemudi kendaraan. Pengembangan sistem kemudi saat ini sudah menjangkau pada sistem pengontrolan secara otomatis.

Pada umumnya sistem kemudi daya dibagi atas 2 tipe, yaitu :

A. Hydraulic Powersteering (HPS)

Sistem kemudi ini memiliki sebuah booster hidraulis dibagian tengah mekanisme kemudi agar kemudi menjadi lebih ringan. Dalam keadaan normal beratnya putaran roda kemudi adalah 2-4 kg. Sistem power steering direncanakan untuk mengurangi usaha pengemudian bila kendaraan bergerak pada putaran rendah dan menyesuaikan pada tingkat kecepatan tertentu.

Cara Kerja Power Steering :

a. Posisi netral

Minyak dari pompa dialirkan ke katup pengontrol ( control valve ). Semua minyak akan mengalir melalui katup pengontrol ke saluran pembebas ( relief port ) dan kembali ke pompa. Pada saat ini tidak terbentuk tekanan dan arena tekanan kedua sisi sama, torak tidak bergerak.

b. Pada saat membelok

Pada saat poros utama kemudi (steeringmain shaft) diputar ke salah satu arah, katup pengontrol juga akan bergerak menutup salah satu saluran minyak. Saluran yang lain akan terbuka dan akan terjadi perubahan volume aliran minyak dan akhirnya terbentuk tekanan. Pada kedua sisi torak akan terjadi perbedaan tekanan dan torak akan bergerak ke sisi yang bertekanan rendah sehingga minyak yang berada dalam ruangan tersebut akan dikembalikan ke pompa melalui katup pengontrol.

• Komponen HPS

1. Vane Pump

Vane pump adalah bagian utama dari system power steering berfungsi menghasilkan tekanan tinggi dan debit yang besar. Vane pump juga berfungsi untuk mengatur jumlah aliran fluida yang diperlukan sesuai dengan putaran mesin,

2. Gear Housing

Merupakan rumah tempat roda gigi Kemudi

 

3. Power Silinder

adalah tempat piston bekerja menggerakkan roda gigi kemudi (steering Gear)

B. Electric Power Steering (EPS)

Tujuan dari pengembangan EPS adalah meningkatkan efisiensi kerja kendaraan dengan melakukan perubahan proses kerja power steering. Perubahan ini mengalihkan sistem hidraulis ke elektrik. Power steering yang proses kerjanya dibantu arus listrik ini dapat mereduksi pemakaian energi kendaraan yang tidak perlu.

Komponen Utama EPS

Umumnya sistem Electric Power Steering (EPS) menggunakan beberapa perangkat

elektronik yang sama, seperti:

1.  Control Module

Sebagai komputer untuk mengatur kerja EPS.

2.  Motor elektrik

Bertugas langsung membantu meringankan   perputaran setir.

3.  Vehicle Speed Sensor

Terletak di girboks dan bertugas memberitahu control module tentang kecepatan mobil.

4.  Torque Sensor

Berada di kolom setir dengan tugas memberi informasi ke control module jika setir mulai diputar oleh pengemudi.

5.  Clutch

Kopling ini ada di antara motor dan batang setir. Tugasnya untuk menghubungkan dan melepaskan motor dengan batang setir sesuai kondisi.

6.  Noise Suppressor

Bertindak sebagai sensor yang mendeteksi mesin sedang bekerja atau tidak.

7.  On-board Diagnostic Display

berupa indikator di panel instrumen yang akan menyala jika ada masalah sengan sistem EPS.

Daftar Pustaka

Https//blkimojokerto.files.wordpress.com

Tugas Mata Kuliah Media Pembelajaran

FKIP Teknik Otomotif

Universitas Muhammadiyah Purworejo

Dosen Pembimbing : Dwi Jadmoko M.Pd