Gambar 2.10 Unit pompa
Bagian-bagian unit pompa : 1. Reservoar
2. Puti 3. Rotor
4. Baling – baling 5. Cincin kam
Teori dasar 19
6. Katup pembantu volume
Cara kerja unit pompa :
Gambar 2.11 Pompa 1. Cincin kam diam
2. Rotor berputar bersama – sama dengan baling – baling
3. Gerakan baling – baling dibatasi oleh cincin kam dan mengalirkan fluida dari lubang isap ke lubang tekan
4. Lubang isap besar, sedangkan lubang tekan kecil, maka terjadi penekanan, karena adanya penyempitan ruang
Sistem yang ada pada unit pompa 1. Katup pengatur volume 2. Sistem idle – up
Perlunya katup pengatur volume :
Teori dasar
Universitas Mercu Buana
20
1. Semakin tinggi putaran motor volume cairan yang dihasilkan pompa semakin besar.
2. Tenaga untuk membantu penguat tenaga kemudi semakin besar pula Diagram volume tanpa katup pengatur
Gambar 2.12 Diagram volume
3. Bila bantuan tenaga terlalu besar, merugikan stabilitas pengemudian, karena sopir tidak bisa merasakan kontak roda dengan permukaan jalan sangat berbahaya.
Katup Pengatur Volume “ Konstan “
• Volume fluida yang dihasilkan oleh pompa yang sebanding dengan putaran mesin ≈ 2 – 6 liter / menit
• Fluida dialirkan ke silinder kemudi, untuk membantu penguat tenaga kemudi
• Lubang menuju silinder hanya mampu mengalirkan minyak maksimum 6 liter / menit
Teori dasar 21
• Setelah volume aliran 6 liter / menit tekanan sebelum lubang menjadi besar dan membuka saluran ke reservoir
• Fluida yang dialirkan ke silinder 6 liter / menit secara konstan dan selebihnya dialirkan ke reservoar
Gambar 2.13
Katup pengatur volume Diagram katup pengatur volume konstan :
Gambar 2.14
Teori dasar
Universitas Mercu Buana
22
Katup Pengatur Volume “ Sebanding Putaran Mesin “
• Semakin tinggi rpm mesin, semakin tinggi kecepatan kendaraan, maka semakin kecil kontak ( gesekan ) roda terhadap jalan
• Diperlukan penurunan tekanan fluida yang membantu penguat tenaga kemudi dengan jalan menurunkan volume fluida yang dihasilkan oleh pompa untuk membantu penguat tenaga kemudi
Diagram katup pengatur volume “ sebanding putaran mesin “
Putaran Volume
300 2
600-1000 6
2500 2,5
Gambar 2.15 Diagram katup
Gambar penampang katup pengatur volume “ Sebanding putaran mesin “ rpm
Teori dasar 23
Cara Kerja Katup Pengatur Volume “ Sebanding Putaran Mesin “ Putaran rendah ( 650 – 1250 rpm )
• Tekanan pompa P1 di depan katup A dan P2 di belakang katup A
• Setelah Fluida melewati lubang 1 dan lubang 2 ada perbedaan tekanan antara P1 dan P2
• P1 lebih besar daripada tekanan P2
→katup A bergerak mundur dan lubang menuju eservoir membuka sehingga sebagian fluida kembali ke eservoir Gambar 2.17
Katup putaran rendah Gambar 2.16
Penampang katup
Katup “A”
Pegas “B”
Lubang A
Lubang “B”
Katup “B”
Pegas A
Teori dasar
Universitas Mercu Buana
24
Putaran sedang ( 1250 – 2500 rpm )
• Tekanan pompa P1 bekerja di belakang katup B
• Setelah tekanan P1 melebihi gaya pegas B, dan katup B bergerak ke depan mempersempit lubang 2, akibatnya P2 rendah
• Perbedaan tekanan P1 dan P2 menjadi bertambah besar dan katup A terdorong ke belakang sehingga memperbesar lubang ke reservoar
Gambar 2.18 Katup putaran sedang
Putaran Tinggi ( Di Atas 2500 rpm )
• Setelah putaran melebihi 2500 rpm katup B terdorong ke depan menutup lubang 2
• Tekanan P2 ditentukan oleh jumlah fluida yang lewat lubang 1
• Minyak yang menuju rumah gigi kemudi hanya lewat lubang 1 denan volume terbatas ≈ 3,3 liter / menit Gambar 2.19
Katup putaran tinggi
Teori dasar 25
Katup tekanan lebih :
Gambar 2.20 Katup tekanan lebih
• Katup tekanan lebih terletak di dalam katup A
• Apabila tekanan P2 melebihi ≈ 80 Bar, katup tekanan lebih ( katup bola ) membuka → untuk menurunkan tekanan
• Apabila tekanan P2 turun → katup A lebih terdorong ke kiri → untuk membuka lubang ke sistem air
Sistem Idle – Up ( Menaikan Putaran Idle )
Putaran idle untuk menggerakkan pompa, motor bisa mati, supaya motor terus hidup putaran idle dinaikkan dengan sistem idle – up
Katup “ A “
Katup tekanan lebih
Teori dasar
Universitas Mercu Buana
26
Gambar 2.21 Pompa Cara kerja :
• Bila pompa bekerja menghasilkan tekanan fluida
• Tekanan fluida mendorong katup vakum
• Pada saluran vakum kevakuman menjadi besar →diafragma turun ke bawah membuka katup gas
• Putaran idle naik
Teori dasar 27
Pengatur sirkit aliran fluida jenis rotari
Tekanan fluida yang dihasilkan pompa ( melalui katup pengatur volume fluida perlu diatur untuk diarahkan ke silinder kemudi sebelah kiri / kanan oleh katup pengatur sirkit aliran
Gambar 2.22 Diagram power steering
Reservoar
Pompa
Katup pengatur volume
Katup pengatur Aliran
Silinder
Kemudi Sil Torak Rak
1 2
Teori dasar
Universitas Mercu Buana
28
Konstruksi Katup Sirkit Aliran
Gambar 2.23 Katup sirkit aliran
• Batang torsi terpasang dengan katup rotasi dalam ( pen atas ) dan terpasang dengan gigi pinion ( pen bawah )
• Gigi pinion terpasang pen dengan katup rotasi luar Pen atas
Batang torsi
Katub rotasi dalam Rumah
Katub rotasi luar Ruangan B Ruangan A
Ke silinder kanan Ke silinder kiri 0 Ke reservoar
Dari pompa
Pen
Teori dasar 29
Pengaliran tekanan terpasang fluida ke silinder kemudi kiri atau kanan terjadi bila ada selisih putaran antara katup rotari dalam dan katup rotari luar
Gambar 2.24 Silinder kemudi
Keterangan anak panah
← Dari pompa ke silinder kemudi
← Dari silinder ke eservoir
• Berputar ke kanan, tekanan fluida mengalir antara orifis X dan Y
• Berputar ke kiri, tekanan fluida mengalir antara orifis X’ dan Y’
Katub rotasi luar
Katub rotasi dalam
Drifis Y Drifis Y
Drifis X Drifis X
Teori dasar
Universitas Mercu Buana
30
Posisi Netral
Gambar 2.25 Kemudi posisi netral
Gambar 2.26 Posisi netral
Ruangan “A”
Lubang “A”
Ruangan “C”
Lubang “C”
Ruangan “B”
Lubang “B”
Ruangan “D”
Lubang “D”
Lubang “A”
Ruangan “D”
Ke silinder sebelah
Ke silinder sebelah kiri
Teori dasar 31
Posisi Belok Kanan
Gambar 2.27 Posisi belok kanan
• Bila roda kemudi diputar ke kanan, batang torsi terpuntir ke kanan → membawa katup rotasi dalam ( katup rotari dalam berputar ke kanan )
• Pinion masih diam, demikian juga katup rotari luar juga masih diam
• Ada silisih putaran, antara katup rotari dalam dan katup rotari luar
• Tekanan fluida mengalir dibatasi orofis X dan Y sehingga aliran ke lubang C dan D terhenti
• Akibatnya tekanan fluida mengalir dan lubang B menuju ruangan B terus menuju silinder kemudi sebelah kanan yang menyebabkan rak bergerak ke kiri dengan mendapatkan penguat tenaga tambahan
• Pada saat yang sama, fluida diruangan silinder kemudi sebelah kiri mengalir kembali ke reservoar melalui ruangan C → lubang C → lubang D dan ruangan D
Teori dasar
• Bila roda kiri diputar ke kiri, batang torsi terpuntir ke kiri → membawa katup rotari dalam ( katup rotari dalam berputar ke kiri )
• Pinion masih diam, demikian juga katup rotari luar juga masih diam
• Ada selisih putaran, antara katup rotari dalam dan katup rotari luar
• Tekanan fluida mengalir dibatasi orifis X’ dan Y” sehingga aliran ke lubang B dan D terhenti
• Akibatnya tekanan fluida mengalir melalui lubang C dan ruangan C ( menuju silinder kiri dan rak bergerak ke kanan dengan mendapatkan penguat tenaga tambahan
Teori dasar 33
• Pada saat yang, fluida diruangan silinder kemudi sebelah kanan mengalir kembali ke reservoar melalui : ruangan B →lubang B →lubang D →ruangan D
Analisa perhitungan gaya pada roda kemudi
Universitas Mercu Buana
34
BAB III
Analisa Perhitungan Gaya Pada Roda Kemudi
Untuk mengetahui gaya yang digunakan oleh pengemudi untuk membelokkan roda depan, maka perlu diketahui gaya yang bertumpu pada roda depan dan koefisien gesek dari ban dengan aspal. Sehingga dapat diketahui gaya yang diperlukan untuk membelokkan ban. Gaya pada roda kemudi diteruskan ke pinion melalui inpnt shaft.
Selanjutnya pinion akan mengerakkan rack dan diteraskan melalui tie rod untuk membelokkan ban.