SISTEM KEMUDI MOBILDi Posting Oleh : Minuta Serija
Kategori :
Chasis
Perawatan Mobil
SISTEM KEMUDI MOBIL
Pada artikel kali ini saya akan membahas perihal system kemudi kendaraan bermotor khususnya pada mobil.
Fungsi sistem kemudi
Fungsi sistem kemudi yaitu untuk mengatur arah laju kendaraan sesuai dengan yang diinginkan dengan cara membelokkan roda-roda depan.
Bila roda kemudi (steering wheel) diputar, steering mainshaft akan meneruskan tenaga putarnya ke steering gear. Steering gear memperbesar tenaga putar ini sehingga dihasilkan momen yang lebih besar untuk menggerakkan roda depan melalui steering linkage.
Gambar Sistem kemudi
Pada dasarnya sistem kemudi dibedakan menjadi dua yaitu :
1. Sistem kemudi secara manual
Sistem kemudi manual untuk membelokkan roda-rodadepan dengan meneruskan gerakan roda kemudi ke roda-roda depan dengan cara kekerabatan (linkage) beberapa komponen dan dibutuhkan tenaga yang besar untuk menggerakkan roda kemudi dengan demikian pengemudi membawa kendaraan akan terasa lebih cepat lelah.
2. Sistem kemudi yang memakai power steering
Sistem kemudi ini prinsip kerjanya dengan adanya dorongan minyak yang dipompa oleh van pump yang digerakkan oleh mesin melalui belt atau motor listrik untuk jenis EPS (electronic power steering).
Penggunaan power steering memperlihatkan keuntungan menyerupai :
- Mengurangi daya pengemudian ( steering effort )
- Kestabilan yang tinggi selama pengemudian
A. SISTEM KEMUDI SECARA MANUAL
Dengan diproduksinya mobil-mobil gres sekarang ini penggunaan Sistem kemudi secara manual sudah mulai ditinggalkan. Pada sistem ini dibutuhkan adanya tenaga yang besar untuk mengemudikannya. Akibatnya pengemudi akan cepat lelah apabila mengendarai kendaraan beroda empat terutama pada jarak jauh.
Tipe sistem kemudi secara manual yang banyak digunakan yaitu :
1. Recirculating ball
Cara kerjanya :
Pada waktu pengemudi memutar roda kemudi, poros utama yang dihubungkan dengan roda kemudi eksklusif membelok. Di ujung poros utama kerja dari gigi cacing dam mur pada kolam roda gigi kemudi menambah tenaga dan memindahkan gerak putar dari roda kemudi ke gerakan mundur maju lengan pitman ( pitman arm ).
gambar Sistem kemudi jenis recirculating ball
Lengan-lengan penghubung (linkage), mulai dari batang penghubung ( relay rod ), tie rod, lengan idler ( idler arm ) dan lengan nakel arm dihubungkan dengan ujung pitman arm. Sambungan tersebut memindahkan gaya putar dari kemudi ke roda-roda depan dengan memutar ball joint pada lengan bawah ( lower arm ) dan ganjal atas untuk peredam kejut.
Jenis ini biasanya digunakan pada kendaraan beroda empat penumpang atau komersial.
Keuntungan :
1. Komponen gigi kemudi relative besar, dapat digunakan untuk kendaraan sedang, kendaraan beroda empat besar, dan kendaraan komersial.
2. Keausan relative kecil dan pemutaran roda kemudi relative ringan.
Kerugian :
1. Konstruksi rumit alasannya kekerabatan antara gigi sector dan gigi pinion tidak langsung
2. Biaya perbaikan lebih mahal
2. 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 mengakibatkan roda-roda berputar pada arah yang sama.
gambar Sistem kemudi jenis rack dan pinion
Kemudi jenis rack and pinion jauh lebih efisien bagi pengemudi untuk mengendalikan roda-roda depan. Pinion yang dihubungkan dengan poros utama kemudi melalui poros intermediate, berkaitan denngan rack.
Keuntungan :
1. Konstruksi ringan dan sederhana
2. Persinggungan antara gigi pinion dan rack secara langsung
3. Pemindahan momen relatif lebih baik, sehingga lebih ringan
Kerugian :
1. Bentuk roda gigi kecil, hanya cocok digunakan pada kendaraan beroda empat penumpang ukuran kecil atau sedang.
2. Lebih cepat aus
3. Bentuk gigi rack lurus, dapat mengakibatkan cepatnya keausan
KOMPONEN SISTEM KEMUDI
A. STEERING COULUMN
Steering column atau batang kemudi merupakan daerah 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. 
Gbr. Steering coulumn
Steering column juga merupakan mekanisme penyerap energi yang menyerap gaya dorong dari pengemudi pada dikala tabrakan.
Ada dua tipe steering column yaitu :
1. Model Collapsible
Model ini mempunyai keuntungan :
Apabila kendaraan berbenturan / bertabrakan dan steering gear box mendapat tekanan yang kuat, maka main shaft column atau bracket akan runtuh sehingga pengemudi terhindar dari bahaya.
Kerugiannya yaitu :
1. Mainsfatnya kurang kuat, sehingga hanya digunakan pada kendaraan beroda empat penumpang atau kendaraan beroda empat ukuran kecil
2. Konstruksinya lebih rumit
Waktu Tabrakan Dorongan tubuh pengemudi terhadap roda kemudi memutuskan pen-pen plastik dan mengakibatkan poros utama atas dan tabung batang kemudi terdorong maju, sementara tabung-tabung atas dan bawah dihubungkan oleh bola-bola baja.
Tahanan meluncur bola-bola ini menyerap kekuatan dorong tubuh pengemudi.
3. Model Non collapsible
Model ini mempunyai keuntungan :
1. Main shaftnya lebih berpengaruh sehingga banyak digunakan pada mobil-mobil besar atau mobil-mobil kecil
2. Konstruksinya sederhana
Kerugiannya yaitu :
Apabila berbenturan dengan keras, kemudian tidak dapat menyerap goncangan sehingga keselamatan pengemudi relative kecil
B. STEERING GEAR
Steering gear tidak hanya berfungsi untuk mengarahkan roda depan, tetapi dalam waktu yang bersamaan juga berfungsi sebagai gigi reduksi untuk meningkatkan momen biar kemudi menjadi ringan. Untuk itu diharapkan perbandingan reduksi yang disebut perbandingan steering gear, dan biasanya perbandingannya antara 18 hingga dengan 20 : 1.
Perbandingan yang semakin besar akan mengakibatkan kemudi menjadi semakin ringan, tetapi jumlah putarannya akan bertambah banyak, untuk sudut belok yang sama.
Ada beberapa tipe steering gear, tetapi yang banyak digunakan remaja ini adalah
Gambar Recirculating ball
Gambar Rack and pinion.
Tipe yang pertama, digunakan pada kendaraan beroda empat penumpang ukuran sedang hingga besar dan kendaraan beroda empat komersial. Sedangkan tipe kedua, digunakan pada kendaraan beroda empat penumpang ukuran kecil hingga sedang.
Sudut belok dan gear ratio Pada diagram dapat dilihat kekerabatan sudut putar sector dengan gear ratio. Pada dikala lurus atau sektor shaft berputar 2,5 ° ke kiri atau ke kanan gear ratio masih tetap 19,5 : 1. Sedangkan pada dikala belok dengan sudut putar sektor 37° gear ratio menjadi besar yaitu 21,5 : 1. Oleh alasannya itu pada dikala membelok kemudi menjadi ringan.
Ada beberapa bentuk steering gear box, diantaranya : 1. Model Worm dan Sector Roller
Worm gear berkaitan dengan sectorroller dibagian tengahnya. Gesekannya dapat mengubah sentuhan antara gigi dengan gigi menjadi sentuhan menggelinding.
| |
|
2. Model Worm dan Sektor Pada model ini worm dan sektor berkaitan langsung.  |
|
3. Model Screw Pin
Pada model ini pin yang berbentuk tirus bergerak sepanjang worm gear. 4. Model screw dan nut |
|
Model ini di adegan bawah main shaft terdapat ulir dan sebuah nut terpasang padanya. Pada nut terdapat adegan yang menonjol dan dipasang kan tuas yang terpasang pada rumahnya.  | |
5. Model recirculating ball Pada model ini, peluru-peluru terdapat dalam lubang-lubang nut untuk membentuk kekerabatan yang menggelinding antara nut dan worm gear.Mempunyai sifat tahan aus dantahan goncangan yang baik  |
|
6. Model rack and pinion Gerakan putar pinion diubah eksklusif oleh rack menjadi gerakan mendatar. Model rack and pinion mempunyai konstruksi sederhana, sudut belok yang tajam dan ringan, tetapi goncangan yang diterima dari permukaan jalan mudah diteruskan ke roda depan. |
|
C. STEERING LINKAGE
Steering linkage terdiri dari rod dan arm yang meneruskan tenaga gerak dari steering gear ke roda depan. Walaupun kendaraan beroda empat bergerak naik dan turun, gerakan roda kemudi harus diteruskan ke roda-roda depan dengan sangat sempurna setiap saat. Ada beberapa tipe steering linkage dan konstruksi joint yang dirancang untuk tujuan tersebut. Bentuk yang sempurna sangat mensugesti kestabilan pengendaraan.
1. Steering linkage untuk suspensi rigid
Gambar Steering linkage suspensi rigid
2. Steering linkage untuk suspensi independen
Gambar Ball joint pada suspensi independen
Komponen sistem kemudi lainnya bergantung pada jenis kemudi yang digunakan antara lain :
Gbr. Komponen sistem kemudi
1. Steering wheel
Steering wheel atau roda kemudi berfungsi untuk membelokkan roda depan dengan cara diputar.
|
2. Steering mainshaft Steering mainshaft atau poros utama kemudi berfungsi untuk menyambungkan atau sebagai daerah roda kemudi dengan steering gear. 3. 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. |
4. 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 |
5. Tie Rod Ujung tie rod yangberulir dipasang pada ujung rack pada kemudi rack end pinion, atau ke dalam pipa penyetelan pada recirculating ball, dengan demikian jarak antara joint- joint dapat disetel. |
6. Tie Rod End ( Ball Joint ) Tie rod end dipasanglkan pada tie rod untuk menghubungkan tie rod dengan knuckle arm, relay roda dan lain-lain. |
7. Knuckle arm Knuckle arm meneruskan gerakan tie rod atau drag link ke roda depan melalui steering knuckle. |
8. Steering knuckle Steering knuckle untuk menahan beban yang diberikan pada roda-roda depan dan berfungsi sebagai poros putaran roda. Berputar dengan tumpuan ball joint atau king pin dari suspension arm |
9. Idler arm
Pivot dari 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. |
B. POWER STEERING
Demi menunjang kenyamanan berkendara, kini Power Steering merupakan sebuah sarana yang semakin umum dijumpai pada sistem kemudi setiap mobil. Jika dahulu seorang pengemudi membutuhkan tenaga ekstra untuk membelokan kemudi, kini dengan eksistensi Power Steering pengemudi bahkan dapat membelokan kemudi hanya dengan menggunakan satu tangan.
Seperti komponen lain pada umumnya, Power Steering pun membutuhkan perawatan untuk menjaga kondisinya biar tetap dapat berfungsi dengan baik. Namun tidak semua pengemudi memahami bahwa merawat Power Steering diawali dari cara mengemudi yang benar. Kelalaian dalam menggunakannya dapat memperpendek umur dan mengakibatkan kerusakan. Gejala kerusakan yang tidak segera ditangani pun harus ditebus dengan biaya perbaikan yang tidak sedikit.
Walaupun perawatan antara Power Steering kendaraan beroda empat yang satu dengan lainnya tidak jauh berbeda, namun ada pula perawatan spesifik yang perlu diubahsuaikan dengan jenis Power Steering yang menunjang sistem kemudi mobil. Untuk itu pahami terlebih dahulu perbedaannya. Sejauh ini ada 3 jenis Power Steering yang umum digunakan, yaitu :
A. Power Steering Hidrolik
Power Steering jenis ini menggunakan pompa hidrolis berisi oli yang berfungsi meningkatkan tenaga yang mendorong roda untuk membelok ke kiri atau ke kanan dikala pengemudi memutar setir. Power Steering Hidrolis yaitu jenis Power Steering yang paling banyak digunakan, dua diantaranya yaitu Toyota Avanza dan Daihatsu Xenia.
B. Power Steering Semi Hidrolik Power steering jenis ini menggunakan perpaduan pompa hidrolik dan motor listrik (dinamo) untuk dapat menghasilkan tekanan pada pompa hidrolik. Penggunaan Power Steering Semi Hidrolik ini dapat dijumpai pada kendaraan beroda empat Mercedes Benz A Class.
C. Power Steering Elektrik Power steering jenis ini hanya menggunakan motor listrik (dinamo) tanpa pompa hidrolik, dan dikenal dengan sebutan Electric Power Steering (EPS). Penggunaan EPS umum dijumpai pada mobil-mobil baru. Walaupun sudah diperkenalkan semenjak tahun 90an, namun kepopulerannya mulai beranjak pada tahun 2000. Beberapa kendaraan beroda empat yang menggunakan EPS ini antara lain yaitu Honda Jazz, Toyota Yaris, Mazda 2, Suzuki Splash, Suzuki Karimun, dan lain-lain.
1
Berikut ini yaitu beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam merawat dan menjaga kondisi Power Steering biar infinit dan dapat tetap bekerja dengan baik :
1. Pastikan roda berada dalam posisi lurus dikala parkir.
Membiarkan posisi roda membelok terlalu lama akan terus membebani pompa hidrolik pada satu sisi. Hal tersebut dapat mengakibatkan kerusakan sistem hidrolis pada kendaraan beroda empat yang menggunakan jenis Power Steering Hidrolik dan Semi Hidrolik.
2 2. Hindari putaran maksimal kemudi.
Memutar kemudi hingga mentok dan mengeluarkan suara terlalu sering atau lama akan meningkatkan suhu dan merusak karet pada sistem hidrolis.
3 3. Perhatikan tekanan angin ban.
Kurangnya tekanan angin pada ban akan membuat beban kerja Power Steering semakin besar. Baik Power Steering Hidrolik, maupun Elektrik akan rusak menghadapi kondisiini.
4 4. Kurangi kecepatan dikala melalui jalanan rusak.
Apapun jenis Power Steeringnya, menerjang jalanan rusak dengan kecepatan tinggi dapat dengan mudah merusak banyak komponen. Dua diantaranya yaitu poros rack steer dan boot rack steer.
5 5. Ganti komponen yang sudah mencapai batas usia pakai.
Pada umumnya masa pakai komponen Power Steering mencapai 5 tahun atau setelah menempuh jarak 100.000 km. Usia tersebut tentunya dapat lebih atau kurang, sesuai dengan cara mengemudi dan perawatannya. Kondisi komponen pendukung lainnya menyerupai swing arm, ball joint, shock breaker, bearing dan sebagainya juga mensugesti kinerja Power Steering. Buruknya komponen pada kaki-kaki kendaraan beroda empat mempersulit pengendalian roda yang dilakukan Power Steering dan memaksanya untuk bekerja lebih keras.
6 6. Hindari banjir.
Pada Power Steering jenis Elektrik, khususnya Honda, motor listrik dipasang eksklusif pada as setir, sejajar dengan as roda. Jika air hingga terendam, motor listrik mampu rusak. Bila sudah rusak, motor listrik tersebut harus diganti alasannya tidak mampu diperbaiki.
7 7. Lakukan penggantian oli hidrolik secara berkala.
Pada Power Steering jenis Hidrolik dan Semi Hidrolik, Oli hidrolik yang sudah lama tidak diganti akan kehilangan fleksibilitasnya dan meyebabkan pompa tidak bekerja dengan optimal, terlebih lagi jikalau oli dibiarkan berkurang sehingga pompa akan bekerja pada tekanan atau kondisi yang tidak wajar, yang mengakibatkan kerusakan pada pompa oli.
Perawatan Power Steering jenis Elektrik (EPS) tidak serumit jenis Hidrolik dan Semi Hidrolik alasannya sebagian besar komponenenya menggunakan sistem elektrik dan dikontrol oleh komputer, sehingga kerusakan yang terjadi lebih mudah terdeteksi melalui indikator yang disampaikan komputer. Namun umumnya kerusakan yang terjadi pada sistem EPS sulit atau tidak dapat diperbaiki, sehingga komponen tersebut harus diganti. Oleh alasannya itu biasakanlah berkendara dengan wajar dan rawatlah dengan baik.
Demikianlah artikel bahasan materi perihal Sistem Kemudi pada kendaraan beroda empat ini, semoga bermanfaat untuk pembaca sebgai materi tumpuan anda kuhususnya yang sedang mencar ilmu otomotif atau yang hobi dibidang otomotif.
