TUGAS AKHIR
STUDI KASUS SISTEM FRONT SUSPENSION
INDEPENDENT DAN PERHITUNGAN ANALISA
TEGANGAN SPRING
PADA KIJANG SERI 5K
Diajukan Sebagai Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana
Strata Satu (S1)
Disusun oleh :
Nama : Fery Ariyanto
Nim :
4130411-015
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
LEMBAR PENGESAHAN
Laporan Tugas Akhir
STUDI KASUS SISTEM FRONT SUSPENSION
INDEPENDENT DAN PERHITUNGAN ANALISA
TEGANGAN SPRING
PADA KIJANG SERI 5K
Diajukan Sebagai Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana
Strata Satu (S1)
Laporan Tugas Akhir ini Telah Diteliti & Disetujui : Oleh :
Jakarta, Juli 2008 Mengetahui
Pembimbing
(Nanang Ruhyat ST.MT)
Ka Prodi Teknik Mesin
(Ir. Rully Nutranta M. Eng)
ABSTRAK
FERY ARIYANTO,2008 “Study kasus Front Suspension Independent System (Wishbone)”
Skripsi ini bertujuan untuk untuk menjelaskan komponen komponen sistem
suspensi depan pada mesin cut-way sebagai alat simulasi, cara kerja dari komponen sistem suspensi depan dan studi kasus kekuatan pegas terhadap beban static.
Pada skripsi ini dibuat alat untuk simulasi dengan mesin Cut Way kijang jenis pick up dengan mesin seri 5 K untuk memberikan saran dan masukan terhadap pengguna kendaraan dengan sistem ini terutama yang berkaitan dengan penanganan Trouble Shouting dan maintenance .
Dari studi kasus tersebut diharapkan dapat diketahui kesesuaian spesifikasi dari dimensi pegas yang digunakan untuk menahan beban statis yang ditumpu dan estimasi lifetime dari pegas suspensi depan Independen.
Kata Kunci : Analisa kekuatan pegas terhadap beban static dan
Trouble shooting.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan pada Tuhan YME atas terselesaikannya penulisan Laporan Tugas Akhir ini. Hanya atas perkenankan-Nya saya dapat tersusun hingga selesai seperti yang telah tersaji dalam laporan yang padat dan sederhana ini.
Dalam menyusun laporan Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima saran serta bimbingan dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada yang terhormat :
1. Bapak Ir. Rulli Nurtanta, M.Eng selaku Ka. Prodi Tehnik Mesin Univ. Mercubuana
2. Bapak Nanang Ruhyat, S.T, M.T selaku Koord. Pembimbing Laporan Tugas Akhir yang telah banyak membantu penulis.
3. Bapak Ir. R. Ariosuko Dh, Selaku sekretaris Jurusan Program Studi Teknik Mesin
4. Bapak Dr. Abdul Hamid, M.Eng selaku penguji Tugas Akhir Program Studi Teknik Mesin
5. Bapak Ir. Dadang, MT selaku dosen Elemen Mesin, Program studi Teknik Mesin
6. Istriku tercinta dan kedua putriku tersayang aurel & livea dengan do’a beliau penulis bisa selesaikan kuliah dan tugas akhir ini
7. Ibunda dan Mertua tercinta yang memberikan doa dan semangat dalam melakukan Tugas Akhir
8. Bapak Wardi (Chief Mekanik Toyota) memberikan Saran yang baik. 9. Rekan-Rekan Milliser Club Otomotif (HCI , Timor-er, TKCI , Idmoc)
Selanjutnya sebagai manusia penulis mengakui bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik demi kebaikan penulis
Jakarta, Juli 2008 Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN LAPORAN TUGAS AKHIR ... ii
LEMBAR ENGESAHAN... iii
ABSTRAK ... iv
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vi-viii DAFTAR TABEL... ix
DAFTAR GAMBAR ... x-xi DAFTAR NOTASI ... xii
BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Tujuan Penulisan ... 2 1.3. Batasan Masalah ... 2 1.4. Metode Penulisan ... 3 1.5. Jadwal Pelaksanaan ... 3 1.6. Sistematika Penulisan ... 7
BAB II. TEORI DASAR 2.1. Teori Pegas ... 9
2.1.1. Hukum Hooke Untuk Susunan Pegas ... 9
2.1.2. Energi Potensial dan Kekalan Energy Elastis Pegas 11
2.2. Sistem Suspensi ... 11
2.2.2. Suspensi Model Rigid Axle ... 21
2.2.3. Suspensi Model Bebas ... 22
BAB III. PERHITUNGAN ANALISA TEGANGAN PADA FRONT SUSPENSION-INDEPENDENT SYSTEM (WISHBONE) 3.1. Suspensi Independent ... 29
3.1.1. Suspensi Independen Depan ... 30
3.2. Perhitungan Analisa Tegangan pada Pegas Suspension Depan ... 33
BAB IV. OVER HOUL & THROUBLE SHOOTING SUSPENSI PEGAS DEPAN KIJANG 5K 4.1. Sistem Suspensi ... 39
4.1.1. Komponen Suspensi ... 39
4.2. Melepas dan Mengganti Komponen Suspensi ... 45
4.2.1. Prosedur Melepas dan Mengganti Komponen Suspensi ... 45
4.2.2. Prosedur Pembongkaran - Front Strut Assembly (Rangkaian Penopang Bagian Depan) ... 47
4.2.3. Prosedur Pembongkaran - Lower Control Arm (Lengan Pengendali Bagian Bawah) ... 51
4.2.4. Prosedur Pembongkaran - Lower Control Arm Tension Rod (Tangkai Tegangan Lengan Kendali Bagian Bawah) ... 52
4.2.5. Sensor Suspensi depan ... 54
4.2.6. Sensor Kecepatan Roda Depan ... 54
4.2.7. Trouble shooting Suspensi ... 55
4.2.7.1. Suspensi susah bergerak saat berada di posisi atas/bawah ... 55
4.2.7.2. Pegas system suspensi patah ... 55
4.2.7.3. Tinggi suspensi tidak benar
(tinggi kendaraan terlalu pendek) ... 56
4.2.7.4. Sistem Suspensi mobil keras ... 56
4.2.7.5. Suara berisik dan getaran pada kendaraan ... 57
4.2.7.6. Goyangan kendaraan berlebihan saat kendaraan berbelok ... 57
4.3. Letak Penyetelan Geometri Roda ... 58
4.3.1. Suspensi Wishbone ... 58
4.4. Spooring (Keselarasan) dan Balancing (Keseimbangan) 59 4.4.1. Gejala gangguan pada system setir ... 61
BAB V. PENUTUP 5.1. Kesimpulan ... 62
5.2. Saran ... 63
5.3. Aplikasi Studi Kasus ... 63
DAFTAR PUSTAKA ... 64 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1. Jadwal Penelitian ... 7
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1. Metodologi Studi Kasus yang diterapkan ... 5
Gambar 2.1. Suspensi Mac Person dengan Lengan Melintang ... 14
Gambar 2.2. Suspensi Mac Person dengan Lengan “L” ... 15
Gambar 2.3. Suspensi Wishbone dengan Pegas coil ... 16
Gambar 2.4. Suspensi Wishbone dengan Batang Torsi ... 16
Gambar 2.5. Suspensi Wishbone dengan Pegas Daun ... 17
Gambar 2.6. Suspensi rigid axle ... 21
Gambar 2.7. Suspensi tipe Bebas ... 22
Gambar 2.8. Keefektifan dari Shock absorber ... 24
Gambar 2.9. Cara Kerja Shock Absorber ... 24
Gambar 2.10. Konstruksi Shockabsorber ... 25
Gambar 2.11. Shock Absorber kerja ganda ... 26
Gambar 2.12. Shock Absorber tipe twin tube ... 27
Gambar 2.13. Shock Absorber tipe mono tube ... 27
Gambar 2.14. Shock Absorber type gas ... 28
Gambar 4.1. Komponen Suspensi ... 39
Gambar 4.3. Torsioin Bar Spring ... 40
Gambar 4.4. Stabilizer bar ... 42
Gambar 4.5. Strut bar ... 42
Gambar 4.6. Lateral Control Rod ... 43
Gambar 4.7. Suspensi Poros Kaku ... 44
Gambar 4.8. Suspensi Bebas ... 45
Gambar 4.9. Stabilizer bar (batang stabiliser) ... 46
Gambar 4.10. Posisi karet penahan dan disc (piring/ring) ... 47
Gambar 4.11. Rangkaian cakram rem caliper ... 48
Gambar 4.12 Pelepasan lengan pivot kemudi ... 49
Gambar 4.13. Melepas mur dan sandaran penopang ... 50
Gambar 4.14. Memberikan tanda pada lokasi pendukung ... 50
Gambar 4.15 Lengan kendali bagian bawah ... 51
Gambar 4.16. Mur beteng ... 52
Gambar 4.17. Tangkai tegangan lengan kendali bagian bawah ... 53
Gambar 4.18. Posisi bagian depan ring ... 53
Gambar 4.19. Sensor roda depan dan roda pulsa ... 54
Gambar 4.20. Dimensional suspensi depan ... 59
DAFTAR NOTASI
Simbol Nama Satuan
F Gaya Newton m massa Kg g Percepatan gravitasi m/s2 k Tetapan (konstanta) N/m
l
Δ
Pertambahan panjang mL Panjang mula2 bebas benda m2
E Modulus elastisitas N/ m2
τ Regangan
σ Tegangan N/m
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dunia otomotif tidak terlepas dari yang namanya Front suspension -
independent systems (Wishbone), Dinamakan seperti ini Sebab sistem
suspensi roda depan tidak terikat dengan yang lain (kecuali yang
dihubungkan oleh antiroll bar), dan dirancang untuk menyerap kejutan dari
permukaan jalan sehingga menambah kenikmatan dan stabilitas
berkendaraan serta memperbaiki kemampuan cengkram roda terhadap jalan.
Suspensi terdiri dari pegas, shock absorber, stabilizer dan sebagainya.
Pada umumnya suspensi dapat digolongkan menjadi suspensi tipe rigid
(rigid axle suspension) dan tipe bebas (independent suspension). Suspensi
menghubungkan body kendaraan dengan roda-roda dan berfungsi sebagai : • Selama berjalan kendaraan secara bersama-sama dengan roda, menyerap
getaran, oskilasi dan kejutan dari permukaan jalan, hal ini untuk
melindungi penumpang dan barang agar aman, serta menambah
kenyamanan dan stabilitas.
• Memindahkan gaya pengereman dan gaya gerak ke body melalui gesekan jalan dengan roda-roda.
• Menopang body pada axle dan memelihara letak geometris antara body dan roda-roda.
Konsep ini akan membahas pada suspensi depan sistem bebas. Pada
umumnya suspensi depan menerima berat (beban static) yang berlebihan
dari berat mesin,sopir dan body kendaraan. Keadaan ini menimbulkan
kesukaran dalam menentukan kekerasan pegasnya. Apabila pegas dibuat
cukup keras untuk beban berat, akan menjadi terlalu keras bila kendaraan
hanya dinaiki pengemudi. Sebaliknya bila dibuat cukup lembut untuk
dinaiki pengemudi, pegas menjadi terlalu lemah sewaktu mendapat beban
berat, demikian pula keadaannya dengan shock absorber. Keadaan ini dapat
diatasi dengan menggunakan wishbone yang mempunyai konstanta variabel,
shock absorber dan lain-lain seperti Viscous damping. Suspensi wishbone
banyak digunakan pada roda depan mobil pribadi. Hal ini karena selain
konstruksinya kuat dan sederhana karena hanya menggunakan kekuatan
pegas (spring).
1.2. Tujuan Penulisan
Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk menjelaskan
komponen komponen sistem suspensi depan pada mesin cut-way sebagai
alat simulasi, cara kerja dari komponen sistem suspensi depan dan studi
kasus kekuatan pegas terhadap beban static.
1.3. Batasan Masalah
Permasalahan yang akan di bahas dalam tugas akhir ini penulis
menitik beratkan pada penjelasan analisa fungsi komponen suspensi depan
system independent dan studi kasus kekuatan pegas terhadap beban static
1.4. Metode Penulisan
Metode penulisan dalam menyusun tugas akhir ini adalah dilakukan
dengan melalui beberapa tahapan, yang di antaranya :
a. Studi referensi, dilakukan oleh penulis guna mendukung dalam
penulisan serta mencari referensi data yang bersifat teoritis,
pengembangan aspek teknologi dan lingkungan.
b. Metode observasi, dilakukan dengan cara melakukan pengamatan cara
kerja sistem-sistem suspensi belakang secara detail sebelum melakukan
study kasus jumlah pegas daun terhadap kenyamanan suspensi.
c. Metode pengujian, dilakukan terhadap mesin cut-way yang di
simulasikan secara langsung
d. Diskusi dengan beberapa dosen dalam waktu-waktu tertentu sebagai
tambahan referensi terhadap pembahasan tugas akhir ini.
1.5. Jadwal Pelaksanaan
Berdasarkan metode penelitian yang telah dijelaskan pada bagian
sebelumnya, penelitian dalam studi kasus ini di jadualkan untuk
dilaksanakan dalam kurun waktu lima bulan dan secara garis besar dibagi ke
dalam Enam tahap, yang meliputi :
• Tahap 1, yaitu persiapan penelitian dalam studi kasus, yang mencakup aktivitas penentuan tujuan dalam penelitian, mencari landasan teori,
indentifikasi variabel-variabel penelitian serta indentifikasi
elemen-elemen dari setiap variabel penelitian studi kasus sistem suspensi
belakang tersebut.
• Tahap 2, yaitu studi pendahuluan studi pengamatan terhadap sistem kerja bagian-bagian sistem suspensi pegas daun belakang serta pemilihan studi
kasus jumlah pegas daun terhadap kenyamanan supensi.
• Tahap 3, yaitu studi kasus yang mencakup indentifikasi data yang di perlukan, indentifikasi cara pengumpulan data dan indentifikasi sampel
penelitian. Pada tahap ini akan dilakukan penelitian terhadap alat yang
sudah ada dan kemudian disinkronisasikan dengan media cut-way engine
untuk dibuat simulasi.
• Tahap 4a, yaitu aplikasi perhitungan di mana hasil dari studi kasus tersebut kemudian direalisasikan dalam bentuk trouble shooting dalam
STUDI PENDAHULUAN PERANCANGAN Cut-way
KESIMPULAN PENGUJIAN AWAL Tujuan
penelitian:studi kasus sistem suspensi depan dan
perhitungannya Landasan teori Indentifikasi Variabel-variabel penelitian : - Konstruksi Pegas - Sistem suspensi depan - Perhitungan analisa front suspensi independent Identifikasi Penentuan spring dan suspensi depan Studi Dokumentasi,obyek penelitian :pustaka,website /internet Observasi obyek studi kasus Pemilihan topik bahasan studi kasus Indentifikasi komponen rancangan Survey Lokasi Pabrikasi & penempatan lokasi Perancangan Suspensi Independent Verifikasi Rancangan Pabrikasi cut-way Perakitan Suspensi pada cut-way Hasil Pengujian dan Kendala-Kendala Pengujian Saran Dan Perbaikan Kondisi Setelah Awal Pengujian Running Test Perbaikan dan modifikasi Kriteria keberhasilan proses suspensi Depan Perhitungan tingkat keberhasilan
Gambar 1.1. Metodologi Studi Kasus yang di terapkan 5
• Tahap 4b, yaitu pengolahan data studi kasus sistim suspensi belakang dan pengujian awal yang mencakup aktifitas persiapan data karakteristik
obyek penelitian dan proses transfer teknologi beserta faktor-faktor yang
mempengaruhinya. hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan desain
rancangan dan data awal dalam pengujian alat.
• Tahap 5, yaitu penyusunan laporan akhir, yang mencakup aktifitas analisa dan penarikan kesimpulan dari studi kasus dan simulasi/ running
test alat cut-way engine yang telah di buat sebagai media untuk simulasi.
pada tahapan ini akan di susun hasil yang telah di dapat dari penelitian
sehingga bisa menghasilkan suatu laporan yang komprehensif. Bar
chart/tabel dari jadwal penelitian dapat dilihat di bawah ini :
Tabel 1.1. Jadwal penelitian
KEGIATAN Feb-08 Mar-08 Apr-08 Mei-08 Jun-08 Jul-08 Agust-08 Minggu ke 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Persiapan Penelitian Studi Pendahuluan Perancangan Pabrikasi Pembuatan cut-way Penyusunan Laporan
1.6. Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan proses penulisan dan pembahasan studi kasus ini
penulis membuat sistematika penulisan berdasarkan data yang di dapat
sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini menjelaskan latar belakang penulisan, tujuan
penulisan, pembatasan masalah,metodologi penulisan dan
sistematika penulisan.
BAB II TEORI DASAR
Berisi tentang teori dasar macam-macam suspensi depan dan
belakang dan cara kerja beberapa komponen-komponen sistem
suspensi depan (wishbone) yang di gunakan serta teori mengenai
peredaman getaran yang dialami sistem pegas.
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN
Pada bab ini berisi tentang Metodologi perancangan alat,
prosedur tahapan pengerjaan dan analisa data untuk menunjang
dalam studi kasus sistem suspensi pada cut-way engine sebagai
media untuk simulasi, dengan menggunakan hipotesa dan
pendekatan rumus bantuan dalam penentuan perhitungan
kekuatan pegas suspensi depan sistem Independen.
BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISA
Pada bab ini berisi mengenai analisa perancangan yang
digunakan untuk perhitungan beban static dan beban konstruksi
yang dialami oleh pegas suspensi depan system Independent.
BAB V PENUTUP
Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dari hasil pembahasan
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Teori Pegas
Konsep Hukum Hooke secara matematis ungkapan tersebut
dinyatakan sebagai berikut:
L E A
k = .
Di mana : A = luas penampang (m2),
E = modulus young/modulus elastis (N/m2)
L= panjang bebas benda (sebelum benda mengalami tarikan
gaya).
2.1.1 Hukum Hooke Untuk Susunan Pegas
(a) Susunan Seri Pegas
Prinsip susunan seri beberapa pegas, adalah sebagai berikut:
1. Gaya tarik yang dialami tiap pegas sama besar, dan gaya ini sama
besar dengan yang dialami oleh pegas pengganti. F1 = F2 = F.
2. Pertambahan panjang pegas pengganti seri x, sama dengan total
Dengan menggunakan hukum Hooke dan kedua prinsip susunan seri
beberapa pegas di atas, maka dapat dicari hubungan antara tetapan
gaya pegas pengganti (kS), Jika n buah pegas tersebut identik,
dengan tiap-tiap pegas mempunyai tetapan gaya pegas k, maka:
n k kS =
(b) Susunan Paralel Pegas
Prinsip susunan paralel beberapa pegas, adalah sebagai berikut:
1. Gaya tarik pada pegas pengganti F sama dengan total gaya tarik
pada tiap-tiap pegas (F1 dan F2 ).
2. Pertambahan panjang tiap pegas sama besarnya, dan
pertambahan panjang ini sama besarnya dengan pertambahan
panjang pegas pengganti. x = x1 = x2.
Dengan menggunakan hukum Hooke dan kedua prinsip susunan
paralel beberapa pegas diatas, maka dapat dicari hubungan antara
tetapan gaya pegas pengganti (kp),Jika n buah pegas tersebut identik,
dengan tiap pegas mempunyai tetapan gaya pegas k, maka:
2.1.2 Energi Potensial dan Kekalan Energy Elastis Pegas
Pegas adalah benda elastik, sehingga energi yang disimpan oleh
pegas disebut energi potensial elastik pegas, atau biasa disebut energi
potensial pegas. Energi potensial pegas, dapat diturunkan secara
matematis sebagai berikut:
2 . . 2 / 1 k x EP =
Energi potensial pegas sama dengan nol ketika pegas tidak
mengalami ditarik atau ditekan. Sebaliknya pegas akan menyimpan
energi ketika pegas mengalami ditarik atau ditekan. Energi potensial
pegas akan maksimum ketika pegas mengalami perubahan panjang
maksimum, misalkan gaya gesekan pada sistem, ada maka:
2.2. Sistem Suspensi
Sistem suspensi terletak di antara body kendaraan dan roda-roda,
dirancang untuk menyerap kejutan dari permukaan jalan sehingga
menambah kenikmatan dan stabilitas berkendaraan serta memperbaiki
kemampuan cengkraman roda terhadap jalan.
Suspensi terdiri dari pegas, shock absorver, stabilizer dan sebagainya.
Pada umunya suspensi dapat digolongkan menjadi suspensi tipe rigrid
(rigrid axle suspension) dan tipe bebas (independent suspension).
Suspensi menghubungkan body kendaraan dengan roda-roda dan
berfungsi sebagai berikut :
• selama berjalan kendaraan secara bersama-sama dengan roda, menyerap getaran, oskilasi dan kejutan dari permukaan jalan, hal ini
untuk melindungi penumpang dan barang agar aman, serta menambah
kenyamanan dan stabilitas.
• Memindahkan gaya pengereman dan gaya gerak ke body melalui gesekan antara jalan dengan roda-roda.
• Menopang body pada axle dan memelihara letak geometris antara body dan roda-roda.
2.2.1 Suspensi Independen Depan
1. Jenis dan Prinsip Dasar Konstruksi Suspensi Independen
Sistem suspensi model independen antara roda kanan dan
kiri dipasangkan secara terpisah sehingga kedua roda dapat
bekerja sendiri-sendiri menerima kejutan dari kondisi jalan.
Roda-roda didukung dan dilayani oleh pegas koil, pegas
batang torsi (torsion bar), pegas karet (rubber spring) atau pegas
Banyak jenis dan perbedaan kelengkapan serta penempatan
komponen sistem suspensi independen, diantaranya adalah
sebagai berikut :
a. Jenis Wishbone menggunakan pegas koil, dipasangkan antara
lengan kontrol bawah (lower control arm) dan rangka.
b. Jenis Wishbone menggunakan pegas koil, dipasangkan antara
lengan kontrol atas (upper control arm) dan rangka.
c. Jenis Wishbone menggunakan pegas daun.
d. Jenis Mac Pherson merupakan satu kesatuan antara pegas
koil dan peredam getaran, yang menghubungkan lengan
kontrol bawah dan rangka.
2. Suspensi Mac Pherson
Suspensi Mac Pherson menggunakan lengan kontrol bawah
(lower control arm) sebagai dudukan komponen. Lengan kontrol
bawah dibedakan konstruksi dan pemasangannya, yaitu bentuk
lengan “melintang” dan lengan “L”
a. Suspensi Mac Pherson lengan “melintang”
Suspensi mac Pherson dengan lengan melintang mempunyai
kontrol bawah berbentuk “lurus”. Lengan melintang sebagai
dudukan komponen, salah satu ujungnya dipasangkan pada
knakel kemudi dengan sambungan peluru (ball joint) dan
ujung yang lain dipasangkan pada penguat bodi.
Lengan melintang dan kelengkapannya befungsi meneruskan
beban kendaraan ke roda dan mengontol gerakan ke sisi
(lateral). Lengan melintang bersama-sama batang penompang
(tension/strut bar), berfungsi mencegah perubahan jejak
roda-roda depan.
Dudukan mesin
Batang penahan Lengan melintang
Gambar 2.1. Suspensi Mac Person dengan Lengan Melintang
b. Suspensi Mac Pherson Lengan “L”
Lengan melintang (control arm) adalah bentuk lengan kontrol
bawah berbentuk “L”. pada gambar menunjukkan suspensi
Mac Pherson lengan bentuk “L”, yang dipergunakan pada
mobil dengan motor (engine) di depan dan penggerak roda di
depan (front engine front whell drive).
Lengan kontrol “L” mempunyai dua tempat pemasangan
pada rangka, masing-masing dipasangkan menggunakan bos
karet, ke knakel kemudi melalui sambungan peluru. Lengan
kontrol dengan dua tempat pemasangan yang terpisah,
berfungsi untuk mencegah gerakan dari arah samping
(lateral) dan gerakan aksial roda-roda. Oleh karena itu
Gambar 2.2. Suspensi Mac Person dengan Lengan “L”
3. Sifat Suspensi Wishbone
A. Suspensi Independent Wishbone dengan Pegas Koil
Sifat-sifat suspensi Wishbone dengan pegas koil, diantaranya
adalah sebagai berikut :
1) Dengan desain yang kompak dari pegas koil, sangat
cocok digunakan untuk suspensi depan.
2) Kedua ujung luar dengan kontrol atas dan bawah yang
di-pasangkan pada knakel kemudi menggunakan sambungan
peluru, memungkinkan lengan-lengan kontruksi dapat bergerak
ke atas dan ke bawah mengikuti naik turunnya roda-roda.
3) Knakel kemudi dan spindel yang terpasang pada bagian
ujung lengan-lengan kontrol atas dan bawah dan
dipasangkan melalui sambungan peluru, memberikan
kemungkinan knakel kemudi dapat berputar dan
diarahkan.
Gambar 2.3. Suspensi Wishbone dengan Pegas coil
B. Suspensi Wishbone dengan Pegas Batang Torsi
Sifat-sifat suspensi Wishbone dengan pegas batang torsi,
diantaranya adalah sebagai berikut :
1) Pegas batang torsi (torsion bar) digunakan pada kendaraan yang tidak menggunakan pegas koil atau pegas daun pada suspensi depan.
2) Sistem suspensi batang torsi pada ujung belakang dipasangkan pada rangka. Bagian ujung depannya, dipasangkan pada lengan kontrol bawah. Kedua tempat pemasangan dibuat mati.
3) Pemegasan batang torsi bekerja secara puntiran, karena batang torsi dibuat dari baja yang mempunyai sifat kenyal dan elastis. Lengan atas Pegas Lengan bawah Lengan Bawah Lengan atas
C. Suspensi Wishbone dengan Pegas Daun
Sifat-sifat Wishbone dengan pegas daun, diantaranya adalah
sebagai berikut :
1) Pegas daun terdiri dari beberapa lapis lempengan
(daun/leaf) baja, berbentuk elip (kurva)
2) Pegas berbentuk kurva, apabila pegas menerima beban./
tekanan yang berubah-ubah bentuk kurva akan berubah
mendekati rata/lurus
3) Pegas daun akan terjadi gesekan, pada saat daun-daun
memegas yang mengakibatkan timbulnya gaya
perlawanan terhadap pemegasan.
4) Pegas dengan jumlah daun lebih banyak, lebih keras dapat
menahan beban tetapi jalan kendaraan menjadi kasar.
Gambar 2.5. Suspensi wishbone dengan Pegas Daun
1. Penyetelan Camber dan Caster Suspensi Wishbone Penyetelan camber dan caster
Contoh :
Toyota Kijang, Colt L-300, Toyota Hiace Penyetelan camber dengan menggunakan shim. Caranya dengan menambah atau mengurangi shim depan dan belakang yang tebalnya sama
Penyetelan caster :
Dengan menambah atau mengurangi
shim depan dan belakang yang tebalnya
berbeda
A+ = Camber bertambah, caster tetap Letak
penyetelan Letak penyetelan
Lengan atas ( upper Arm )
A- = Camber berkurang, caster tetap B+ = Caster bertambah,caster bertambah A- = Caster berkurang, camber berkurang C+ = Caster berkurang, camber bertambah C- = Caster bertambah, camber berkurang
2. Suspensi Mac Pherson
a. Penyetelan caster pada lengan penahan
Lengan penahan (Strut Bar)
Lengan memanjang
Louver arm ( Lengan bawah ) A-
A÷
Contoh :
Honda Civic, Suzuki Carry, Daihatsu Zebra
Penyetelan camber tidak ada, hanya ada penyetelan caster
Caranya :
• Dengan memendekkan atau menjangkan lengan penahan A+ = Caster bertambah
A- = Caster berkurang
b. Penyetelan camber pada pengikat knakel kemudi
Contoh :
Toyota Corolla GL, Corons dan Carina II
Penyetelan camber dilakukan dengan jalan memutar baut eksentrik pada pengikat knakel kemudi
2.2.2. Suspensi Model Rigid Axle
Pada suspensi rigid axle (rigid axle suspension). Roda kiri dan
kanan dihubungkan oleh axle tunggal. Axle dihubungkan ke body
dan frame melalui pegas (pegas daun atau pegas koil). Suspensi rigid
banyak digunakan pada roda depan dan belakng bus dan truck dan
pada roda belakang mobil penumpang. Hal ini karena kontruksinya
kuat dan sederhana.
Gambar 2.6. Suspensi rigid axle
2.2.3. Suspensi Model Bebas
Pada suspensi model bebas (independent suspension) roda-roda
kiri dan kanan tidak dihubungkan secara langsung pada axle tunggal.
Kedua roda dapat bergerak secara bebas ini digunakan pada roda
depan mobil penumpang dan truck kecil. Sekarang suspensi model
bebas banyak digunakan juga pada roda belakang mobil penumpang.
Gambar. 2.7 Suspensi tipe Bebas
A. Tipe Strut Dual-Link
Suspensi tipe ini digunakan pada roda belakang mobil yang mesinnya di
depan dan penggerak roda depan. Suspensi ini termasuk salah satu tipe
suspensi strut. • Konstruksi
Roda-roda ditopang oleh dua suspension arm dan strut rod.
Suspension arm terletak hampir tegak lurus dengan garis tengah
kendaraan, sedangkan strut rod sejajar dengan garis tengah
kendaraan. Beban dari depan-belakang, sisi dan vertikal ditahan oleh
Dengan demikian memudahkan dalam menghasilkan kendaraan yang
stabil dan nyaman.
Gaya dan beban dan arah yang berbeda bekerja pada komponen
berikut :
B. Shock Absorber
1. Uraian
Apabila pada suspensi hanya terdapat pegas, kendaraan akan
cenderung beroskilasi naik turun pada waktu menerima kejutan
dari jalan.
Akibatnya berkendaraan menjadi tidak nyaman. Untuk itu shock
absorber dipasang untuk meredam oskilasi dengan cepat agar
memperoleh cengkraman ban terhadap jalan.
Vertikal Pegas koil
Shock absorber
Upper support rubber cashion
Arah depan Belakang
Strut rod dan bushing
Arah samping Suspension arm dan bushing
Gambar 2.8. Keefektifan dari Shock absorber
2. Cara Kerja
Di dalam shock absorber telescopic terdapat cairan khusus yang
disebut minyak shock absorber. Pada shock absorber tipe ini, gaya
redamnya dihasilkan oleh adanya tahanan aliran minyak karena
melalui orifice (lubang kecil) pada waktupiston bergerak.
3. Tipe Shock Absorber
Shock absorber dapat digolongkan menurut cara kerjanya, kontruksi,
dan medium kerjanya.
a). Menurut Cara Kerjanya
1. Shock absorber kerja tunggal (single action)
Efek meredam hanya terjadi pada waktu shock absorber
berekspansi. Sebaliknya pada saat kompresi tidak terjadi efek
meredam.
Gambar 2.10. Konstruksi Shockabsorber
2. Shock absorber kerja ganda
Baik saat ekspansi maupun kompresi absorber selalu bekerja
meredam. Pada umumnya kendaraan sekarang menggunakan
tipe ini.
Gambar 2.11. Shock Absorber kerja ganda
b). Pengolongan Menurut Konstruksi
1. Shock absorber tipe twin tube
Di dalam shock absorber tipe ini terdapat presure tube dan
outer tube yang membatasi working chamber (silinder dalam)
Gambar 2.12. Shock Absorber tipe twin tube
2. Shock absorber tipe mono tube
Di dalam shock absorber hanya terdapat satu silinder (atau
tanpa reservoir)
Gambar 2.13. Shock Absorber tipe mono tube
c). Penggolongan Menurut Medium Kerjanya
1. Shock absorber tipe hidraulis
Didalamnya hanya terdapat minyak shock absorber sebagai
medium kerja.
Shock Absorber Berisi Gas ini adalah absorber hidraulis yang
berisi dengan gas. Gas yang biasanya digunakan adalah nitrogen,
yang dijaga pada temperatur rendah 10-15 kg/cm2 atau
temperatur tinggi 20-30kg/cm2.
BAB III
PERHITUNGAN ANALISA TEGANGAN PADA FRONT
SUSPENSION INDEPENDENT SYSTEM (WISHBONE)
3.1. Suspensi Independen
Roda Body
Sifat – sifat secara umum :
• Gerakan salah satu roda tidak mempengaruhi roda lain • Konstruksi agak rumit
• Membutuhkan sedikit tempat
• Jarak roda dan geometri roda berubah saat pemegasan • Titik berat kendaraan dapat rendah ( nyaman dan aman )
• Pegas dapat dikonstruksi lembut ( pegas tidak membantu mengantar gerakan roda
3.1.1 Suspensi Independen Depan
• Jenis dan prinsip dasar konstruksi suspensi independen Sistem suspensi model independen antara roda kanan dan kiri
dipasangkan secara terpisah sehingga kedua roda dapat bekerja
sendiri-sendiri menerima kejutan dari kondisi jalan.
Roda-roda didukung dan dilayani oleh pegas koil, pegas batang
torsi (torsion bar), pegas karet (rubber spring) atau pegas angin
(air spring).
Banyak jenis dan perbedaan kelengkapan serta penempatan
komponen sistem suspensi independen, diantaranya adalah sebagai
berikut :
a. Jenis Wishbone menggunakan pegas koil, dipasangkan antara
lengan kontrol bawah (lower control arm) dan rangka.
b. Jenis Wishbone menggunakan pegas koil, dipasangkan antara
lengan kontrol atas (upper control arm) dan rangka
c. Jenis Wishbone menggunakan pegas daun
d. Jenis Mac Pherson merupakan satu kesatuan antara pegas koil
dan peredam getaran, yang menghubungkan lengan kontrol
• Sifat Suspensi Wishbone
a. Suspensi Wishbone dengan pegas koil
Sifat-sifat suspensi Wishbone dengan pegas koil, diantaranya
adalah sebagai berikut :
1) Dengan desain yang kompak dari pegas koil, sangat
cocok digunakan untuk suspensi depan.
2) Kedua ujung luar dengan kontrol atas dan bawah yang
dipasangkan pada knakel kemudi menggunakan
sambungan peluru, memungkinkan lengan-lengan
kontruksi dapat bergerak ke atas dan ke bawah mengikuti
naik turunnya roda-roda.
3) Knakel kemudi dan spindel yang terpasang pada bagian
ujung lengan-lengan kontrol atas dan bawah dan
dipasangkan melalui sambungan peluru, memberikan
kemungkinan knakel kemudi dapat berputar dan
diarahkan.
b. Suspensi Wishbone dengan pegas batang torsi
Sifat-sifat suspensi Wishbone dengan pegas batang torsi,
diantaranya adalah sebagai berikut :
1) Pegas batang torsi (torsion bar) digunakan pada
kendaraan yang tidak menggunakan pegas koil atau pegas
daun pada suspensi depan.
2) Sistem suspensi batang torsi pada ujung belakang
dipasangkan pada rangka. Bagian ujung depannya,
dipasangkan pada lengan kontrol bawah. Kedua tempat
pemasangan dibuat mati.
3) Pemegasan batang torsi bekerja secara puntiran, karena
batang torsi dibuat dari baja yang mempunyai sifat kenyal
dan elastis.
c. Suspensi Wishbone dengan pegas daun
Sifat-sifat Wishbone dengan pegas daun, diantaranya adalah
sebagai berikut :
1) Pegas daun terdiri dari beberapa lapis lempengan
(daun/leaf) baja, berbentuk elip (kurva)
2) Pegas berbentuk kurva, apabila pegas menerima beban./
tekanan yang berubah-ubah bentuk kurva akan berubah
3) Pegas daun akan terjadi gesekan, pada saat daun-daun
memegas yang mengakibatkan timbulnya gaya
perlawanan terhadap pemegasan.
4) Pegas dengan jumlah daun lebih banyak, lebih keras
dapat menahan beban tetapi jalan kendaraan menjadi
kasar.
3.2. PERHITUNGAN ANALISA TEGANGAN PADA PEGAS
SUSPENSION DEPAN
Data-data yang digunakan pada perhitungan Pegas Suspense Independent
depan dan spesifikasi mesin yang digunakan untuk Cut Way adalah
sebagai berikut:
- Konstanta pegas = 400 N/mm
- Panjang awal pegas = 400 mm
- Berat beban static total = 1.200 Kg
-Percepatan gravitasi = 10 m/detik2
- Diameter wire = 8 mm
Bahan pegas tumpuan kendaraan dari table di bawah dipilih SUP4
(Sumber : Sularso, Elemen Mesin 1, hal : 313)
BAHAN PEGAS SILINDRIS MENURUT PEMAKAIANNYA
PEMAKAIAN BAHAN
PEGAS BIASA
PEGAS BIASA (DIBENTUK DINGIN)
PEGAS TUMPUAN KENDARAAN
PEGAS UNTUK KATUB KEAMANAN KETEL PEGAS UNTUK KATUB
PEGAS UNTUK PEMUTAR TELPON
PEGAS UNTUK DUDUKAN MAINAN
PEGAS YANG DIALIRI ARUS LISTRIK
PEGAS ANTI MAGNET
PEGAS TAHAN PANAS
PEGAS TAHAN KOROSI
SUP4, SUP6, SUP7, SUP, SUP10, SUP11 SW, SWP, SU5, BsW, NSW
SUP4, SUP6, SUP7, SUP9, SUP11
SWP, SUP6, SUP7, SUP9, SUP10 SWPV, Kawat distemper dengan minyak
SWP SW BsW, NSWS, PBW, BeCaW SUS, BsW, NSWS, PBW, BeCUW SUS SUS, BsW, NSWS, PBW, BeCUW
SPESIFIKASI
MODEL /
TYPE BENSIN / GASOLINE -
Mesin / Engine KIJANG PICK UP seri 5K - Kapasitas Penumpang 2 - DIMENSI Panjang / Overall Length ( mm ) 4455
Lebar / Overall Width
(mm) 1670
Tinggi / Overall Height
( mm ) 1740
Jarak Poros Roda /
Wheelbase ( mm ) 2650
Jarak Pijak Depan /
Front Tread ( mm ) 1445
Jarak Pijak Belakang /
Rear Tread ( mm ) 1410
Jarak Terendah /
Ground Clearance 170
Berat Kosong / Weight
( kg ) 1200
SASIS Transmisi /
Transmission Manual, 4 Kecepatan / 4 - Speed Manual (ECT) Perbandingan
Gigi / Gear Ratios
I. 3,928 II. 2,142 III. 1,397 IV. 1,000 V. 0,851 R. 4,743
4,7780 4,300
Perbandingan Gigi Akhir / Final Gear Ratio
Double Wishbone dengan Pegas Batang Torsi & Stabilizer / Double Wishbone with Torasion Bar
Spring and Stabilizer Suspensi Depan /
Front Suspension
Suspensi
Belakang / Rear Suspension
Rigid Axle dan Pegas Daun / Rigid Axle and Leaf Spring
Gaya yang ditimbulkan akibat beban yang dialami pegas:
F = m . g
= 1.200 Kg . 10 m/detik2
= 12.000 N
Untuk menghitung displacement atau jarak regangan akibat gaya tekan (x)
menurut hukum Hooke:
F = k. x sehingga
x = (12.000 N)/(400 N/mm) = 30 mm Δ L = L – L0
= 400 mm – 30 mm = 370 mm
Luasan penampang pegas
A = ¼ π.D2
= ¼ . 3,14. 64 mm2
= 50,24 mm2
Regangan yang terjadi pada pegas
e = L Δl
Tegangan yang dialami pegas σ = A F = 12.000 N/ 50,24mm2 = 238,8 N/mm2 ~ 23,88 Kg/mm2
Besarnya Modulus elastisitas pegas
E =
e
τ
= 238,8 /0,075
= 3184 N/mm2 ~ 318,4 Kg/mm2
Dilihat dari grafik di bawah ini untuk ukuran diameter wire 8 mm dengan material
baja pegas SUP4 di dapat tegangan maksimum 65 Kg/mm2
TEGANGAN MAKSIMUM DARI PEGAS TEKAN
Diameter Bahan (mm)
1. KAWAT MUSIK KELAS B 2. KAWAT MUSIK KELAS A 3. KAWAT BAJA KERAS KELAS C 4. KAWAT BAJA KERAS KELAS B 5. KAWAT BAJA TAHAN KARAT NO. 2 6. KAWAT BAJA TAHAN KARAT NO. 1
7. KAWAT MUSIK KELAS V
8. BAJA KARBON KAWAT KELAS B 9. KAWAT BAJA CR-V
10. BAJA PANDUAN 11. BAJA PEGAS (SUP4)
12. KAWAT BAJA KARBON KELAS A
SUMBER : SULARSO, ELEMEN MESIN 1, HAL 317
Dari grafik untuk ukuran diameter wire 8 mm dengan material baja pegas SUP4
BAB
IV
OVER HOUL & TROUBLE SHOOTING SUSPENSI
PEGAS DEPAN KIJANG 5K
4.1. Sistem Suspensi
Sistem suspensi terletak di antara bodi atau rangka dan roda-roda
berfungsi menyerap kejutan-kejutan yang ditimbulkan oleh keadaan jalan,
sehingga memberikan kenyamanan pengendara.
4.1.1 Komponen suspensi
1. Pegas
Pegas berfungsi menyerap kejutan dari jalan dan getaran roda-roda agar
tidak diteruskan ke bodi secara langsung, juga untuk mencegah daya
cengkeram ban terhadap permukaan jalan.
Beberapa tipe pegas :
Gambar 4.2. Coil Spring
2. Shock Absorber
Dalam menyerap kejutan-kejutan, pegas harus bekerja sama dengan
Shock absorber. Tanpa shock absorber pegas akan bergetar naik turun
lebih lama. Shock absorber mampu meredam getaran pegas Seketika
dan membuangnya menjadi energi panas.
3. Ball Joint
Ball joint selain berfungsi sebagai sumbu putaran roda juga menerima
beban vertikal maupun lateral. di dalam ball joint terdapat gemuk untuk
melumasi bagian yang pergesekan. Pada setiap periode tertentu gemuk
harus diganti.
4. Stabilizer bar
Stabilizer bar (batang penyetabil) berfungsi mengurangi kemiringan
mobil akibat gaya sentrifugal pada saat mobil membelok. Disamping
itu, untuk menambah daya jejak ban. Pada suspensi depan,stabllizer bar
biasanya dipasang pada kedua lower arm melalui bantalan karet dan
linkage, Pada bagian tengah diikat ke rangka atau bodi pada dua tempat
melalui bushing.
Gambar 4.4. Stabilizer bar
5. Strut bar
Strut bar berfungsi untuk menahan lower arm agar tidak bergerak
mundur pada saat menerima kejutan dari permukaan jalan yang tidak
rata atau dorongan akibat terjadi pengereman.
6. Lateral Control Rod
Komponen ini dipasang di antara poros penyangga (axel) dan bodi
mobil. Fungsinya untuk menahan axel selalu pada posisinya bila
menerima beban samping.
Gambar 4.6. Lateral Control Rod
7. Model-model suspensi
Menurut konstruksinya ada dua modal utama suspensi, yaitu
suspensi poros kaku dan suspensi bebas.
a. Suspensi poros kaku (suspensi rigid)
Semula semua suspensi mobil menggunakan model ini, bahkan
sekarang pun masih banyak digunakan pada kendaraan berat. Poros
kaku (yang tunggal) dihubungkan ke rangka atau bodi dengan pegas
(pagas daun atau pegas koil) dan shock absorber Jadi, tidak ada
lengan-lengan suspensi seperti pada suspensi independen
Gambar 4.7. Suspensi Poros Kaku
b. Suspensi bebas (suspensi independen)
Biasanya suspensi independen ini digunakan pada roda mobil
penumpang atau truk kecil. Tetapi sekarang suspensi bebas banyak
digunakan juga pada roda belakang mobil penumpang.
Pada suspensi independen roda-roda kiri dan kanan tidak
dihubungkan secara langsung pada poros tunggal. Kedua roda
bergerak secara bebas tanpa saling mempengaruhi.Dengan demikian,
Gambar 4.8. Suspensi Bebas
4.2 Melepas Dan Mengganti Komponen Suspensi
4.2.1 Prosedur Melepas Dan Mengganti Komponen Suspensi
A. Prosedur Pembongkaran - Stabilizer Bar (Batang Penyetabil)
1) Angkat ujung depan kendaraan dan dukung/topang pada dudukan
pengaman dengan roda belakang dipasang panahan (ganjal).
2) Gunakan ujung spanner dengan pembukaan yang benar untuk
membuka mur dan tiang stud stabilizer bar (batang stabiliser)
3) Lepaskan piringan metal dan karet penahan
4) Lepaskan baut, amankan bracket pendukung pada masing-masing
sisi dari tiap bagian yang berseberangan dan lepaskan batang
stabiliser. lepaslah bracket pendukung dan karet penyekat dari
batang stabiliser, simpanlah.
Gambar 4.9. Stabilizer bar (batang stabiliser).
5) Prosedur pemasangan merupakan langkah balik dari
pembongkaran.
Catatan:
a. Slot pada masing-masing penyekat sebaiknya dihadapkan ke muka
dan bagian yang diangkat karet penyekat sebaiknya berkedudukan
pada bracket saat tidak bekerja.
b. Komponen penahandan disc (piringan/cakram) dipasang pada
Gambar 4.10. Posisi karet penahan dan disc (piring/ring)
4.2.2 Prosedur Pembongkaran - Front Strut Assembly
(Rangkaian Penopang Bagian Depan)
1. Angkat ujung depan kendaraan dan dukung/topang pada
dudukan pengaman dengan roda belakang dipasang panahan
(ganjal).
2. Lepaskan penghubung cap,roda baja atau cap senter roda paduan
3. Berikan tanda dengan kapur hubungan dari roda ke hub
(penghubung) atau cakran rem, alasan dari langkah ini adalah
anda mungkin dapat masalah pada balancing (membalan) roda
saat pemasangan. Lepaskan roda.
4. Gunakan ujung spanner dengan pembukaan yang benar,
lepaskan mur, piringan ring, ganjal dan dudukan dari batang
stabiliser. Tarik spacer stud (batang spasi) ke bawah dan putus
hubungan dari strut housing (blok penopang)
5. Lepaskan selang rem dari bracket pada block penopang dengan
memutar lengan plastis pada selang hingga lurus sejajar dengan
pembuka bracket.
6. Lepaskan baut plat jangkar caliper rem dan ring-nya, angkat
rangkaian caliper dari hub/brake disc (cakram rem).
Sambungkan caliper pada kabel hook untuk menghindari
pemaksaan/ pelepasan dengan paksa pada selang rem.
Gambar 4.11. Rangkaian cakram rem caliper.
7. Lepaskan pin/pasak belah dan mur dari penahan sambungan
bola batang tie kemudi dan tekan keluar lengan pivot kemudi
Gambar 4.12 Pelepasan lengan pivot kemudi.
8. Lepaskan pin/pasak belah dan mur dari penopang sambungan
bola dan tekan penahan keluar dari ruang kemudi, gunakan
peralatan untuk pembongkaran yang benar. ini langkah yang
baik untuk mengganti semua pasak/pin dengan yang baru.
Catatan:
Mungkin pada proses itu anda membutuhkan
memukul/mengetuk lengan pivot dengan palu copper, selama
menggerahkan tenaga untuk menurunkan pada sambungan bola
batang tie kemudi, gunakan pengungkit. Hal ini akan membantu
dalam melepas ruang kemusi dari lengan pivot.
9. Gunakan batang yang sesuai, tekan sambungan bola keluar dari
ruang tangkai kemudi.
10. Dari bagian dalam ruang mesin, pindahkan/lepaslah 3 (tiga) mur
dan ring yang terpasang pada plat pendukung bagian atas hingga
sandaran penopang
Gambar 4.13. Melepas mur dan sandaran penopang
11. Lepaskanlahrangkaianpendukung, amatilahtempat
memasang-nya, berikan tanda A dan B
Gambar 4.14. Memberikan tanda pada lokasi pendukung
"A" ditandai pada bagian atas plat pendukung, "B" ditandai pada
sandaran penopang pegas, pada saat pemasangan tanda itu harus
diurutkan.
4.2.3. Prosedur Pembongkaran - Lower Control Arm
(Lengan Pengendali Bagian Bawah)
1. Dongkraklah bagian depan kendaraan dan tempatkan keamanan
penahan dibagian samping bawah dari rangka, ganjal roda
belakang.
2. Lepaskan cap penghubung, roda baja, cap center, roda paduan
(dop)
3. Tandai dengan kapur pada posisi yang berhubungan dengan
roda pada penghubung (hub) atau cakram rem. Lepas mur roda
dan roda-nya.
4. Lepaskan batang tegangan dari lengan kendali, sertakan mur dan
ringnya
Gambar 4.15. Lengan kendali bagian bawah
5. Lepaslah lengan kendali bagian dalam baut pivot dan murnya.
6. Putus sambung lengan kendali dari bagian suspensi dengan dari
batang tensi (tegangan)
7. Lepas pin belah dan mur beteng dari penopang sambungan bola
(ball Joint).
Gambar 4.16. Mur beteng
8. Lepas pendukung sambungan bola (ball joint) dan ruas tangkai
kemudi yang sesuai pada bagian sebelumnya dan lepaskanlah
lengan kendali.
9. Prosedur pemasang - prosedur balik dari tahap pembongkaran.
4.2.4. Prosedur Pembongkaran - Lower Control Arm Tension Rod
(Tangkai Tegangan Lengan Kendali Bagian Bawah)
1. Putus hubungan lengan kendali bagian bawah dan batang tensi
(tension rod) dari kerangka (Cross member)
2. Pegang batang tensi, lepas mur dan ring yang terkait pada
rangka
3. Lepaskanlah batang tensi dari karet panahan pada rangka
4. Putus hubungan/lepaskan batang tensi dari lengan kendali
Gambar 4.17. Tangkai tegangan lengan kendali bagian bawah
5. Prosedurpemasangan- prosedur balik dari tahap pembongkaran.
Catatan:
Ketika merangkai kembali batang tensi pada lengan kendali bagian
bawah yakinkan longer lenght shouldered end menghadap ke depan,
lihat gambar 4.18
Gambar 4.18. Posisi bagian depan ring
4.2.5. Sensor Suspensi depan.
Masing-masing roda dipasangi dengan sebuah sensor "1" dan
piringan/roda pulsa "2" lihat gambar 4.19 Sensor depan
dibubuhkan/dilekatkan pada spindel kemudi, dan piringan/roda pulsa
dilekatkan pada bagian dalam rangkaian cakram. Masing-masing
roda pulsa digabungkan dengan slot untuk meneruskan pulsa roda
menuju sensor roda, pulsa ini yang digunakan oleh ECU untuk
menghitung kecepatan roda dan jarak perlambatannya.
Gambar 4.19. Sensor roda depan dan roda pulsa
4.2.6. Sensor Kecepatan Roda Depan Pembongkaran
1. Lepas kabel sensor dari selongsong kabel utama
2. Lepas jepitan menghubung selongsong dari rel chasis
3. Lepas selongsong kawat sendor dari siku penopang
4. Lepas baut pendukung sensor dan baut penarik spindel kemudi
5. Lihat pada buku petunjuk dibengkel untuk membongkar
Pemasangan
1. Bersihkan permukaan lubang bagian dalam tempat sensor
2. Pasang sensor dan baut penopang beserta spesifikasi torsinya
3. Jepitkan kembali selongsong kabel sensor pada siku penopang
4. Hubungkan kembali kabel pada selongsong utama dan jepitkan
kembali hubungan dengan rel chasis
5. Lihat pada buku petunjuk di bengkel untuk memasang kembali
komponen suspensi.
4.2.7. Trouble shooting Suspensi
4.2.7.1. Suspensi susah bergerak saat berada di posisi atas/bawah
KERUSAKAN PERBAIKAN
1. Kerusakan peredam kejut hingga pegas terlalu besar terkompresi
2. Bemper karet system peredam kejut hilang
3. Kendaraan dibebani beban yang melebihi kapasitas
Ganti pegas atau peredam kejut dengan yang baru
Pasang bemper karet yang baru
Kurangi beban sehingga suspensi dapat bekerja baik
4.2.7.2. Pegas system suspensi patah
KERUSAKAN PERBAIKAN
1.Beban pada kendaraan berlebihan
Kurangi beban dan ganti pegas yang patah dengan yang baru Kencangkan baut U yang memegang pegas-daun
Ganti peredam kejut dengan yang baru
2.Pegas daun longgar
3.Pegas dipasang terlalu ketat sehingga daerah ayunannya terlalu sempit
Ganti pegas dengan yang baru dan pasang pegas dengan tidak terlalu ketat
4.2.7.3. Tinggi suspensi tidak benar (tinggi kendaraan terlalu
pendek)
KERUSAKAN PERBAIKAN
1. Pegas patah 2. Pegas lunak
Lihat perbaikan pada masalah no. 2
Ganti pegas dengan yang baru
3. Kerusakan peredam kejut Ganti peredam kejut dengan yang baru
4.2.7.4. Sistem Suspensi mobil keras
KERUSAKAN PERBAIKAN
1. Tekanan ban terlalu keras
2. Peredam kejut rusak
Kurangi tekanan ban hingga ukuran yang telat
Ganti peredam kejut dengan yang baru
Ganti peredam kejut dengan yang baru
3. Tabung strut peredam kejut bengkok
Berikan pelumasan dan setel kedudukan peredam kejut dan pegas
4.Gesekan yang berlebihan pada pegas atau peredam kejut
4.2.7.5. Suara berisik dan getaran pada kendaraan
KERUSAKAN PERBAIKAN
1. Bagian sistem pengarah ada yang longgar, aus atau kurang pelumasan
2. Bagian sistem suspensi atau pegas ada yang longgar, aus, atau kurang pelumasan
3. Power Steering rusak
4. Peredam kejut sudah kering atau bush dudukan peredam kejut dipasang terlalu kencang
Lumasi bagian system pengarah atau kencangkan bagian yang longgar dang anti bagian yang aus
Lumasi bagian-bagian system suspensi atau kencangkan bagian yang longgar dang anti bagian yang aus
Periksa power steering dang anti bagian yang rusak
Ganti peredam kejut dengan yang baru atau longgarkan dudukan peredam kejut
4.2.7.6. Goyangan kendaraan berlebihan saat kendaraan
berbelok
KERUSAKAN PERBAIKAN
1.Batang penstabil (stabilizer bar) longgar
2. Pegas lunak
3. Sudut caster roda salah 4.Kerusakan peredam kejut
Kencangkan baut-baut pemasang stabilizer
Ganti pegas dengan yang baru
Setel ulang pemasangan roda
Ganti dengan peredam kejut yang baru
4.3. Letak Penyetelan Geometri Roda
4.3.1. Suspensi Wishbone
Penyetelan camber dan caster
Letak penyetelan
Letak penyetelan
Contoh :
Toyota Kijang, Colt L-300, Toyota Hiace
Penyetelan camber dengan menggunakan shim. Caranya dengan
menambah atau mengurangi shim depan dan belakang yang tebalnya
sama
Penyetelan caster :
Dengan menambah atau mengurangi shim depan dan belakang
yang tebalnya berbeda
A+ = Camber bertambah, caster tetap
A- = Camber berkurang, caster tetap
B+ = Caster bertambah,caster bertambah
3 = Caster berkurang, camber berkurang
C- = Caster bertambah, camber berkurang
Gambar 4.20. Dimensional suspensi depan
4.4. Spooring (Keselarasan) dan Balancing (Keseimbangan)
Pada sebuah kendaraan yang telah lama dipakai, keselarasan dan
keseimbangan roda harus diperbaiki karena keausan komponen kaki-kaki
mobil yang bisa menyebabkan terjadinya penyimpangan pada sudut
kelurusan roda. Agar kesetabilan mobil tetap terjaga maka wajib hukumnya
untuk melakukan spooring dan balancing secara berkala. Tujuan utama dari
proses spooring adalah untuk menyelaraskan antara posisi roda kanan dan
kiri. Efek yang ditimbulkan dari tidak seimbangnya roda kiri dan kanan ini
bisa membuat mobil limbung dan bahkan berat sebelah.
Sedangkan balancing adalah untuk membuat roda belakang menjadi
paralel dengan roda depan. Balancing juga untuk menghindari adanya
getaran kecil saat mobil dijalankan. Pada proses penyetelan harus
diyakinkan bahwa roda belakang bener-benar paralel dengan roda depan
karena roda belakang hanya mengikuti gerakan roda depan saat mobil di
jalankan. Apabila kondisi ini tidak tercapai bisa menyebabkan ban Anda
akan cepat aus dan kestabilan mobil terganggu.
Spooring dan balancing juga bertujuan untuk membuat keausan ban
mobil merata sehingga pengendalian dan kenyamanan mobil tetap terjaga,
efek limbung dapat terhindar dan keamanan berkendaraanpun senantiasa
terjamin. Gejala limbung juga bisa ditimbulkan oleh gangguan pada setir.
Pada umumnya mobil sekarang sudah mengadopsi system kemudi ‘power
4.4.1 Gejala gangguan pada sistem setir
Gejala gangguan pada sistem setir ini beraneka ragam dan biasanya
disebabkan oleh beberapa sebab berikut:
1. Kemudi terasa berat akibat kendornya tali kipas dan juga
mungkin oli kurangnya power steering.
2. Getaran kuat pada kemudi akibat lemahnya sistem suspensi
depan. Getaran ini juga disebabkan oleh longgarnya batang
penyambung (long tie road) pada sistem kemudi.
3. Penggunaan ban berjenis radial yang terlalu lebar dan tekanan
angin yang berbeda untuk tiap ban akan mengganggu kinerja
setir.
4. Penyetelan sector shaft yang tidak tepat atau penyetel rack pada
model rack and opinion terlalu kendur bisa membuat gerak bebas
setir berlebihan.
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil studi kasus dan perhitungan dari data yang penulis dapat menyimpulkan :
• Dalam perhitungan prosentase defleksi (lendutan pegas) akibat beban static sebesar 7,5%, ini menunjukkan bahwa pegas tersebut cukup kuat untuk digunakan menahan beban karena batasan maksimal yang ditetapkan adalah sebesar 0,2 (20%) yang paling baik untuk aplikasi fungsi ini (Zainun Achmad, 2006, Elemen Mesin I, cetakan ke-2, Refika Aditama, Bandung, hal : 162).
• Besarnya tegangan yang dialami oleh pegas sebesar 23,88 Kg/mm2 , ini menunjukkan dimensi pegas yang digunakan cukup sesuai karena jika dilihat dari grafik tegangan maksimum dari pegas tekan untuk tumpuan kendaraan dengan bahan SUP4 (table bahan pegas silinder menurut pemakaiannya) dan diameter wire 8 mm, batas maksimal tegangan yang diijinkan adalah sebesar 65 Kg/mm2.
• Besarnya Modulus elastisitas pegas sebesar 318,4 Kg/mm2
artinya pegas akan kehilangan sifat elastisitasnya jika diberikan gaya yang melebihi gaya tersebut, sedangkan tegangan maksimum yang diterima pegas jauh di bawah nilai Modulus elastisitas, ini menunjukkan pegas tersebut cukup kuat dan aman.
• Kondisi pada jalan di Indonesia pada umumnya masih familiar dengan pegas independent depan, khususnya dipakai pada kendaraan van atau kendaraan yang bersifat pada kategori medium dan Heavy.
• Sesuai konstruksi dan fungsinya pegas independent depan sangat kuat dan aman.
5.2. Saran
Selama kegiatan study kasus yang penulis lakukan terhadap kijang jenis
pick up dengan mesin seri 5 K penulis mempunyai saran sebagai berikut :
1. Dalam melakukan pengambilan data, pada saat overhoul dan asembly
pegas suspensi independen depan (wishbone) agar di perhatikan
keselamatan kerja.
2. Disarankan untuk muatan yang melebihi kapasitas perlu ditambahkan
sistem Damping untuk memperpanjang life time dari pegas.
3. Pelumasan pada pegas suspensi independen depan (wishbone) sebaiknya
tidak memakai oli karena per cenderung cepat patah, melainkan
digunakan grease chasis untuk mengurangi noisy yang ditimbulkan.
5.3. Aplikasi Studi Kasus
Mengacu dari hasil perhitungan dan cara overhoul serta assembly
pegas suspensi independen depan (wishbone) yang benar, agar untuk
mempermudah pekerjaan perlu ditunjang “special tools” atau alat khusus,
kemudian dalam perhitungan beban bisa digunakan sebagai Flash back
kekuatan material dalam menumpu beban static.
DAFTAR PUSTAKA
Aris Munandar, Wiranto, dan Hirao, Shimao, Pedoman untuk Mencari Sumber Kerusakan dan Menjalankan Kendaraan Bermotor, Pradnya Paramita, Jakarta, 1996
Crouse, W.H. and Anglin, D., Automotive Mechanics, Mc Graw Hill, Singapore, 1993
Iwan Darmawan, Merawat dan Memperbaiki Mobil Bensin, Pustaka Pembangunan Swadaya Nusantara, Jakarta, 2008
James L Taylor, 1979, The Vibration Analysis Hand Book, Gulf Publishing Company First Printing, Second Edition, Houston, Texas,.
Machine Elements; disaign and calculation in mechanical engineering: translated by K. Lakshminarayana, M.A. Parameswaran, G.V.N. Rayudu
