Sistem kemudi berfungsi mengatur arah kendaraan dengan cara,membelokkan roda depan. Bila roda kemudi diputar, kolom kemudi meneruskan putaran ke roda gigi kemudi. Roda gigi kemudi ini memperbesar momen putar, sehingga menghasilkan tenaga yang lebih besar untuk menggerakkan roda depan melalui sambungan-sambungan kemudi (steering linkage).
Ada dua model sistem kemudi yang umum digunakan pada mobil,yaitu model recirculating ball
dan model rack dan punion
1. Bagian – Bagian Sistem Kemudi a. Kolom kemudi (steering column)
Kolom kemudi terdiri atas main shaft yang meneruskan putaran roda kemudi ke roda gigi kemudi, dan kolom kemudi yang mengikat main shaft ke bodi. Ujung atas dari main shaft dibuat meruncing dan bergigi. Di ujung inilah roda kemudi diikat dengan sebuah mur
b. Roda gigi kemudi (steering gear)
Roda gigi kemudi selain berfungsi mengarahkan roda depan, juga berfungsi sebagai gigi reduksi untuk memperbesar momen agar kemudi menjadi ringan dan gangguan-gangguan terhadap roda tidak langsung dirasakan oleh pengemudi.
Ada beberapa jenis roda gigi kemudi, tetapi yang banyak digunakan dewasa ini adalah jenis recirculating ball
dan pinion
Jenis recirculating ball digunakan pada mobil penumpang ukuran sedang sampai besar dan mobil komercial sedangkan jenis rack dan pinion digunakan pada mobil penumpang ukuran kecil sampai sedang.
sambunbungan-sambungan kemudi (steering linkage)
Walaupun mobil bergerak naik-turun, gerakan roda kemudi harus dapat diteruskan ke roda·roda dengan sangat tepat (akurat) setiap saat, untuk ilu diperlukan sambungan-sambungan kemudi (steering linkage. Babarapa model sambungan·sambungan kemudi.
suspensi independen
Power Steering
Sistem power steering direncanakan untuk mengurangi tenaga pengemudian saat mobil bergerak pada putaran rendah dem menyesuainya pada tingkat tertentu bila kendaraan bererak mulai kecepatan sedang sampai kecepatan tinggi.
Pada sistem power steering terdapat bosster hidraulis yang ditempatkan di bagian tengah mekanisme kemudi.
Jenis – jenis Power Steering :
memperlihatkan mekanisme power steering model integral. Bagian utamanya terdiri atas tangki reservoir (berisi fluida),vane pump yang membangkitkan tenaga hidraulis, gear box yang berisi control valve, power pinton, dan steerig gear (jenis recirculating balt). Pipa-pipa yang mcngalirkan fluida dan selang-selang fleksibel.
b. Power sfeering model rack dan pinion
Power steering model ini mekanismenya sama dengan model integral, tetapi control valvenya termasuk di dalam gear housing dan power pistonnya terpisah di
dalam power cylinder.
Cara Kerja Sistem Kemudi
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. Agar sistem kemudi sesuai dengan fungsinya maka harus memenuhi persyaratan seperti berikut :
o Usaha pengemudian yang baik.
o Recovery ( pengembalian ) yang halus.
o Pemindahan kejutan dari permukaan jalan harus seminimal mungkin.
Gambar: 1. Sistem kemudi model Recirculating ball
1.Steering wheel
2.Steering coulomn
3.Universal joint
4.Housing steering rack
5.Booth steer 1. Steering wheel 2. Steering coloumn 3. Steering gear 4. Pitman arm 5. Idle arm 6. Tie rod 7. Relay rod 8. Knuckle arm
6.Tie rod
Gambar 2. Sistem kemudi model Rack dan pinion
Konstruksi Sistem Kemudi
Pada umumnya konstruksi sistem kemudi terdiri dari tiga bagian utama yaitu :
a. STEERING COULOMN.
Steering coulomn terdiri dari main shaft yang meneruskan putaran steering wheel ke steering gear dan coulomn tube yang mengikat main shaft ke body.Bagian ujung atas dari main shaft dibuat meruncing dan bergerigi sebagai tempat mengikatkan steering wheel dengan sebuah mur pengikat.
Bagian bawah main shaft dihubungkan dengan steering gear
menggunakan flexibel joint atau universal joint yang berfungsi untuk menahan dan memperkecil kejutan dari steering gear ke steering wheel yang diakibatkan oleh keadaan jalan.
Steering coulomn harus dapat menyerap gaya dorong dari pengemudi dan dipasangkan pada body melalui bracket coulomn tipe breakaway sehingga dapat bergeser turun pada saat terjadinya tabrakan.
Pada kendaraan tertentu,steering coulomn dilengkapi dengan :
Steering lock yang berfungsi untuk mengunci main shaft.
Tilt steering yang berfungsi untuk memungkinkan pengemudi menyetel posisi vertikal steering wheel .
Telescopic steering yang berfungsi untuk mengatur panjang main shaft,agar diperoleh posisi yang sesuai.
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.
Jumlah putaran roda kemudi (derajat)
Perbandingan steering gear =
---(tipe recirculating ball) Jumlah gerakan pit man arm (derajat)
Jumlah putaran roda kemudi (derajat)
Perbandingan steering gear =
---(tipe rack and pinion) besarnya sudut belok roda depan(derajat)
a) Tipe Recirculating Ball
1. Lengan pitman 2. Sektor 3. Baut kemudi 4. Bantalan peluru 5. Mur kemudi 6. Peluru 7. Batang kemudi
Gambar 3. Steering gear tipe recirculation ball
Cara kerja :
Bila roda kemudi diputar, maka gerakan ini diteruskan ke worm shaft/poros cacing, sehingga Nut (mur) kemudi akan bergerak mendatar kekiri atau kanan. Sementara nut bergerak, sektor shaft juga akan ikut berputar menggerakkan pitman arm yang diteruskan ke roda depan melalui batang-batang kemudi /steering linkage.
b) Tipe rack and pinion
1. Ball joint
2. Tie rod
3. Pinion
5. Karet Penutup (Booth)
6. Joint Peluru
Gambar 4. Steering gear tipe rack dan pinion
Cara kerja :
Bila roda kemudi diputar, maka gerakan diteruskan ke roda gigi pinion. Roda gigi pinion selanjutnya akan menggerakkan roda gigi rack searah mendatar. Gerakan rack ini diteruskan ke steering knuckle melalui tie rod sehingga roda membelok.
c) Steering linkage
Steering linkage terdiri dari rod dan arm yang meneruskan tenaga gerak dari steering gera ke roda depan. Gerakan roda kemudi harus diteruskan ke roda-roda depan dengan akurat walaupun mobil
bergerak naik turun. Ada beberapa tipe steering linkage yaitu :
1) Steering linkage untuk suspensi rigid
Steering linkage tipe ini terdiri dari pitman arm, drag link, knuckle arm, tie rod dan tie rod end. Tie rod mempunyai pipa untuk menyetel panjangnya rod.
Pada tipe ini terdapat sepasang tie rod yaitu yang disambungkan dengan relay rod (pada tipe rack dan pinion, rack berfungsi sebagai relay rod. Untuk menyetel panjangnya rod, maka dipasangkan sebuah pipa diantara tie rod dan tie rod end .
(Tips) Bedah Perawatan Electric Power Steering
(Sistem Kemudi Mobil)
Teknologi Electric Power Steering(EPS) dibuat untuk mengerti kita. Pada EPS, mekanisme hidraulis berganti menjadi gerakan dinamo yang mengandalkan arus listrik. “Dalam hal perawatan pun didesain menjadi free maintenance dan enggak bikin repot lagi seperti model konvensional,” bilang Iwan Abdurachman, technical trainee PT Toyota Astra Motor. Nah karena bebas rawat, EPS ini jarang ditengok. Problem yang terjadi juga tidak dikenali. Bahkan baru paham setelah kejadian. Yuk belajar bareng bersama tentang EPS.
Model Fully electric cenderung paling responsif
Semua EPS yang diaplikasikan, pada dasarnya tetap menggunakan tenaga bantuan motor elektrik. Perbedaaannya bisa dibagi dua. Pertama dengan sebutan fully electric. Artinya motor listrik bekerja langsung dalam [img]membantu gerakan kemudi. Baik yang letaknya menempel pada batang kemudi, seperti pada Toyota Yaris dan Vios. Juga yang letaknya menempel pada rack steer seperti Honda Jazz, Suzuki Karimun dan Swift. Bahkan pada generasi awal yang diterapkan Mazda Vantrend lansiran 1995 ataupun Toyota Crown keluaran 2005, di tempatkan pada gearbox steering.
Kedua model semi electric. Putaran motor elektrik hanya dimanfaatkan untuk mendorong hidraulis. Ini sebagai pengganti pompa power steering yang menempel
di mesin dan diputar oleh sabuk V-belt. Misalnya seperti pada Chevrolet Zafira dan Mercedes Benz A-Class. Perangkat EPS yang digunakan tentunya tidak lagi menempel pada mesin. Namun masih mengandalkan minyak untuk meringankan gerak setir. Biasanya perangkat ini juga masih menggunakan slang tekan dan slang balik dari minyak.
Dinamo masih harus meneruskan oli untuk membuat tekanan dalam racksteer Hadirnya sistem ini memang relatif sebagai penyempurnaan sistem PS model lawas atau konvensional. “Respons terhadap gerakan kemudi juga semakin baik dan lebih disesuaikan kondisi dibanding model biasa,” tambah Iwan. Terutama pada mekanisme fully electric. Pada umumnya terdiri dari sensor gerak (torque sensor), dinamo berarus DC, gir reduksi, modul EPS dan peranti pendukung ECU lainnya. Kerja dinamo dalam meringankan putaran kemudi dideteksi pertama kali oleh sensor yang kebanyakan letaknya pada poros batang kemudi (steering column). Gerakan kiri-kanan oleh setir bakal diterima oleh sensor untuk diatur modul sebagai otaknya.
Setelah ada gerakan setir yang cepat ataupun lambat, akan dideteksi juga untuk disesuaikan menurut laju kendaraan. Semakin lambat laju mobil, artinya akan semakin besar juga kebutuhan daya oleh motor eletrik. Hasil perhitungan modul EPS akan mengatur besaran arus yang sesuai dengan kebutuhannya.
Sedangkan mekanisme semi electric cenderung lebih repot. Pasalnya, komponen yang digunakan juga lebih banyak dibanding model fully electric. Adanya tekanan hidraulik dalam sistem ini berarti kerja simultan mulai dari sensor, modul dan dinamo masih diteruskan ke hidrolis lagi. Sehingga kerja power steering secara elektrik hanya pada tahap awal saja. Selanjutnya setelah kecepatan dinamo menciptakan tekanan minyak PS tertentu, meringankan rangkaian racksteer pada PS konvensional..
PERAWATAN
Sebagai komponen yang relatif tanpa perlu lagi melakukan perawatan. Umumnya sebatas melakukan perawatan pada komponen luar rangkaian motor elektrik. Pasalnya, parts pengganti seperti dinamo, sensor dan komponen kecil lainnya belum dijual di pasaran. Jika terjadi kerusakan, umumnya harus mengganti satu rangkaian. Misalnya model steer column yang tergabung dengan dinamo atau
dengan racksteer.
Walau komponen tersebut didesain tidak mudah rusak. “Sebaiknya air jangan masuk ke motor elektrik. Seperti saat cuci mobil. Terutama buat yang letaknya tergabung dengan racksteer atau di kolong mobil,” beber Rachmansyah Nasution.
Sebagai perawatan, menurut Rachman komponen EPS sebaiknya diperiksa secara rutin waktu mobil dalam kondisi terangkat. Misalnya saat melakukan cuci kolong diperiksa kondisi kabel penghubungnya. Atau bisa dengan menambahkan
pelindung komponen yang bisa kemasukan air. Mulai dari bagian soket. “Bisa ditutupi dengan balutan lakban,” pesannya.
Sekring EPS yang umumnya tertancap dalam kotak sekring dalam kabin mesin perlu diperiksa juga. Biar enggak bermasalah, bisa semprot dengan cairan sejenis pembersih atau contact cleaner. Atau diganti setelah tampak kendur. Selain itu, komponen penunjang lain seperti karet boot steer dan joint steer bisa dirawat seperti biasa. Jika tampak sobek hingga getas pada sistem semi electric artinya perlu penggantian segera. Jika joint steer dan bagian tie rod mulai oblak artinya perlu penggantian juga seperti merawat PS biasa saja.
DETEKSI
Permasalahan yang ditemukan dalam sistem EPS tentu macam-macam. Jika berat seperti yang dirasakan Firman, biasanya disebabkan karena suplai arus ke dinamo yang tidak normal. Sebagai tanda ada problem, lampu indikator EPS umumnya akan menyala. Setelah lampu menyala, sistem EPS secara otomatis akan tidak berfungsi alias terasa berat diputar.
Mendeteksi problem perlu menggunakan alat khusus. Pada bengkel resmi sudah pakai alat scan untuk mendiagnosa secara elektronik. Namun paling mudah bisa dilakukan sendiri dengan cara memeriksa kondisi sekring. Pastikan kondisi sekring tidak longgar, korosi hingga putus dalam boks sekring pusat yang letaknya dalam ruang mesin. Kemungkinan kerusakan terjadi pada komponen lain yang harus diperiksa oleh bengkel. Baik pada bagian soket penghubung, modul, dinamo ataupun sensor setir dan sensor kecepatan.