Penulis
:
Drs. Mardjani, MT.; 081553894658; [email protected]
Penelaah :
Ch. Wawan D.; 081233072105; [email protected]
Copyright 2016
Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Bidang Otomotif dan Elektronika,
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengcopy sebagian atau keseluruhan isi buku ini untuk kepentingan komersial tanpa izin tertulis dari Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan
i
KATA SAMBUTAN
Peran guru professional dalam proses pembelajaran sangat penting sebagai kunci keberhasilan belajar siswa. Guru professional adalah guru yang kompeten membangun proses pembelajaran yang baik sehingga dapat menghasilkan pendidikan yang berkualitas. Hal tersebut menjadikan guru sebagai komponen yang menjadi focus perhatian pemerintah pusat maupun pemerintah daerah dalam peningkatan mutu pendidikan terutama menyangkut kompetensi guru. Pengembangan profesionalitas guru melalui program Guru Pembelajar (GP) merupakan upaya peningkatan kompetensi untuk semua guru. Sejalan dengan hal tersebut, pemetaan kompetensi guru telah dilakukan melalui uji kompetensi guru (UKG) untuk kompetensi pedagogik dan professional pada akhir tahun 2015. Hasil UKG menunjukkan peta kekuatan dan kelemahan kompetensi guru dalam penguasaan pengetahuan. Peta kompetensi guru tersebut dikelompok-kan menjadi 10 (sepuluh) kelompok kompetensi. Tindak lanjut pelaksanaan UKG diwujudkan dalam bentuk pelatihan guru pasca UKG melalui program Guru Pembelajar. Tujuannya untuk meningkatkan kompetensi guru sebagai agen perubahan dan sumber belajar utama bagi peserta didik. Program Guru Pembelajar dilaksanakan melalui pola tatap muka, daring (online), dan campuran (blended) tatap muka dengan online.
Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK), Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Kelautan Perikanan Teknologi Informasi dan Komunikasi (LP3TK KPTK), dan Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Kepala Sekolah (LP2KS) merupakan Unit Pelaksana Teknis di lingkungan Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan yang bertanggungjawab dalam mengembang-kan perangkat dan melaksanamengembang-kan peningkatan kompetensi guru sesuai bidangnya. Adapun perangkat pembelajaran yang dikembangkan tersebut adalah modul untuk program Guru Pembelajar (GP) tatap muka dan GP online untuk semua mata pelajaran dan kelompok kompetensi. Dengan modul ini diharapkan program GP memberikan sumbangan yang sangat besar dalam peningkatan kualitas kompetensi guru.
Mari kita sukseskan program GP ini untuk mewujudkan Guru Mulia Karena Karya.
Jakarta, Februari 2016 Direktur Jenderal
Guru dan Tenaga Kependidikan
Sumarna Surapranata, Ph.D NIP 195908011985031002
iii
DAFTAR ISI
Halaman PENDAHULUAN 1 A. Latar belakang 1 B. Tujuan Pembelajaran 2 C. Peta Kompetensi 3 D. Ruang Lingkup 7E. Saran Cara Penggunaan Modul 9
Kegiatan Pembelajaran 1 : Sistem Kemudi 10
A. Tujuan 10
B. Indikator Pencapaian Kompetensi 10
C. Uraian Materi 10
D. Aktifitas Pembelajaran 33
E. Latihan / Tugas 33
F. Rangkuman 36
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut 36
H. Kunci Jawaban 36
Kegiatan Pembelajaran 2: Memperbaiki Roda 38
A. Tujuan 38
B. Indikator Pencapaian Kompetensi 38
C. Uraian Materi 38
D. Aktifitas Pembelajaran 61
E. Latihan / Tugas 61
F. Rangkuman 64
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut 64
Kegiatan Pembelajaran 3: Sistem Suspensi 66
A. Tujuan 66
B. Indikator Pencapaian Kompetensi 66
C. Uraian Materi 66
iv
E. Latihan / Tugas 89
D. Rangkuman 92
E. Umpan Balik dan Tindak Lanjut 92
F. Kunci Jawaban 93
Kegiatan Pembelajaran 4: Wheel Alignment 94
A. Tujuan 94
B. Indikator Pencapaian Kompetensi 94
C. Uraian Materi 94
D. Aktifitas Pembelajaran 121
E. Latihan/Tugas 121
F. Rangkuman 123
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut 123
H. Kunci Jawaban 124 Penutup 125 Evaluasi 126 A. Kunci Jawaban 140 Glosarium 142 Daftar Pustaka 143
v
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. 1: Geometri Kemudi Ackermann 10
Gambar 1. 2: Komponen Utama Sistem Kemudi 13
Gambar 1. 3: Pitman-Arm 13
Gambar 1. 4: Relay Rod 13
Gambar 1. 5: Rack End ( Long Tie Rod ) 14
Gambar 1. 6: Tie Rod 14
Gambar 1. 7: Steering Linkage 14
Gambar 1. 8: Knuckle Arm 15
Gambar 1. 9: Steering Knuckle 15
Gambar 1. 10: Idler Arm 15
Gambar 1. 11: Mobil BMW Seri 327 Tahun 1939 16
Gambar 1. 12: Jenis Kemudi Rack & Pinion 16
Gambar 1. 13: Komponen Jenis Kemudi Rack & Pinion 18
Gambar 1. 14: Pinion Tengah Tie Rod Pinggir 18
Gambar 1. 15: Pinion Pinggir Tie Rod Tengah 19
Gambar 1. 16: Pinion Pinggir Tie Rod Pinggir 19
Gambar 1. 17: Jenis Kemudi Recirculating Ball 20
Gambar 1. 18: Konstruksi Kemudi Worm & Roll 21
Gambar 1. 19: Kemudi Worm & Roll dan Nama Komponen 21
Gambar 1. 20: Kontak Gigi di Tengah 21
Gambar 1. 21: Kontak Gigi di Pinggir 22
Gambar 1. 22: Komponen Kemudi Recirculating Balls 22
Gambar 1. 23: Pasangan Mur dan Baut Perantara bola baja 23
Gambar 1. 24: Hydraulic Power Steering 24
Gambar 1. 25: Sistem Kemudi dengan Hydraulic Power Steering 25
Gambar 1. 26: Pompa Power Steering 25
Gambar 1. 27: Unit Penekan Pompa Power Steering 26
Gambar 1. 28: Konstruksi Katup Pengatur Aliran 26
vi
Gambar 1. 30: Konstruksi Aliran Fluida saat Lurus 27
Gambar 1. 31: Konstruksi Aliran Fluida saat Belok 28
Gambar 1. 32: Katup Pengatur Volume 28
Gambar 1. 33: Katup Pengatur pada Putaran 650 - 1250 RPM 29 Gambar 1. 34: Katup Pengatur pada Putaran 1250 - 2500 RPM. 29 Gambar 1. 35: Katup Pengatur pada Putaran di atas 2500 RPM 30
Gambar 1. 36: Katup Pengatur pada Tekanan Lebih 30
Gambar 1. 37: Komponen Steering Linkage Kemudi Recirculating Balls 31
Gambar 1. 38: Sambungan Kemudi Prinsip Achermann 32
Gambar 1. 39: Prinsip Achermann saat Belok 32
Gambar 2. 1: Roda dari Piringan Kayu 39
Gambar 2. 2: Roda Mobil Sekarang 39
Gambar 2. 3: Peleg Baja 40
Gambar 2. 4: Peleg Aluminium Paduan 41
Gambar 2. 5: Macam-macam Offset Peleg 42
Gambar 2. 6: Peleg Terbagi 42
Gambar 2. 7: Komponen Peleg Terbagi 43
Gambar 2. 8: Mur-Baut Roda Truck 43
Gambar 2. 9: Mur Roda Model Tirus 43
Gambar 2. 10: Mur Roda Model Rata 44
Gambar 2. 11: Urutan Pengencangan Mur Roda 44
Gambar 2. 12: Memikul Beban Kendaraan 45
Gambar 2. 13: Meredam Guncangan 45
Gambar 2. 14 Meneruskan Gaya Gerak 46
Gambar 2. 15: Meneruskan Pengemudian 46
Gambar 2. 16: Konstruksi Ban Bias 46
Gambar 2. 17: Nama Bagian Ban Bias 47
Gambar 2. 18:Nama Bagian Ban Radial 48
Gambar 2. 19: Struktur Ban 49
Gambar 2. 20: Bagian Bead Area 50
Gambar 2. 21: Kode dan Ukuran Ban Radial 50
Gambar 2. 22: Ban Tube Type 52
Gambar 2. 23: Ban Tubeless 52
vii
Gambar 2. 25: Kode Ply Rating pada Ban 53
Gambar 2. 26: Tread Wear Indicator ( TWI ) 54
Gambar 2. 27: Tanda TWI pada Ban 54
Gambar 2. 28: Mengukur Kedalaman Grove ( Alur Ban ) 54
Gambar 2. 29: Pola Telapak Ban Directional 55
Gambar 2. 30 Pola Telapak Ban Symmetric 55
Gambar 2. 31: Pola Telapak Ban Assymmetric 56
Gambar 2. 32: Konstruksi RFT 57
Gambar 2. 33: Tanda Stempel pada Ban Baru 58
Gambar 2. 34: Tanda Titik pada Ban Baru 58
Gambar 2. 35: Mesin Tyre Changer 59
Gambar 2. 36 Cara Melonggarkan Bead 59
Gambar 2. 37 Memasang Roda pada Mesin 59
Gambar 2. 38 Melepas Bead dari Peleg 59
Gambar 2. 39: Peleg Terpasang pada Mesin 60
Gambar 2. 40 Melumasi Bead dengan Lubricant 60
Gambar 3. 1: Sistem Suspensi 66
Gambar 3. 2: Sistem Suspensi Depan 67
Gambar 3. 3: Suspensi Dependen ( Aksel Rigid ) 68
Gambar 3. 4: Suspensi Rigid Aksel Canggah 68
Gambar 3. 5: Suspensi Rigid Aksel Kepalan Tinju 69
Gambar 3. 6: Aksel Rigid Berpegas Coil 69
Gambar 3. 7: Aksel Rigid dengan Lengan Panhard 70
Gambar 3. 8: Aksel Rigid Berpegas Daun 71
Gambar 3. 9: Gaya Memanjang dari Kendaraan 71
Gambar 3. 10: Gaya Kesamping dari Kendaraan 72
Gambar 3. 11: Aksel De-Dion 72
Gambar 3. 12: Sistem Suspensi Independent 73
Gambar 3. 13: Suspensi Mc Pherson Strut 74
Gambar 3. 14: Suspensi Mc Pherson dengan Lengan L 75
Gambar 3. 15: Suspensi Double Wishbone 76
Gambar 3. 16: Suspensi Wishbone "Honda" 76
Gambar 3. 17: Suspensi Double Wishbone Berpegas Coil 77 Gambar 3. 18: Suspensi Double Wishbone Berpegas Coil 78
viii
Gambar 3. 20: Suspensi Trailing Arm 79
Gambar 3. 21: Suspensi Semi-Trailing Arm 80
Gambar 3. 23: Massa Terpegas dan Tak Terpegas 81
Gambar 3. 24: Pegas Daun 82
Gambar 3. 25: Pegas Daun Terpasang pada Mobil 82
Gambar 3. 26: Pegas Coil ( Coil Spring ) 83
Gambar 3. 27: Pegas Puntir ( Torsion Bar ) 84
Gambar 3. 28: Pegas Torsi Terpasang pada Mobil 84
Gambar 3. 29: Prinsip Kerja Stabilisator 85
Gambar 3. 30: Pemasangan Stabilisator pada Mobil 86
Gambar 3. 31: Ujung Stabilisator di Ikat pada Bodi 86
Gambar 3. 32: Gerakan Mobil tanpa Shock Absorber 87
Gambar 3. 33: Gerakan Mobil Dengan Shock Absorber 87
Gambar 3. 34: Prinsip Kerja Shock Absorber 88
Gambar 3. 35: Penampang Shock Absorber 88
Gambar 4. 1: Sudut Camber pada mobil 95
Gambar 4. 2: Camber apositif pada kendaraan. 96
Gambar 4. 3: Camber Negatif 96
Gambar 4. 4: Camber Nol 96
Gambar 4. 5: Rolling camber 97
Gambar 4. 6 : Scrub Radius 97
Gambar 4. 7: Letak beban pada bearing dalam 98
Gambar 4. 8: Letak beban pada bearing luar 99
Gambar 4. 9: Reaksi camber nol 99
Gambar 4. 10: Sudut Caster pada Mobil 100
Gambar 4. 11: Caster Positif 101
Gambar 4. 12: Caster Negatif 102
Gambar 4. 13: Gaya yang bekerja pada caster 102
Gambar 4. 14 : Roda saat belok 103
Gambar 4. 15: Caster terlalu besar 104
Gambar 4. 16: Toe roda depan dan toe rodabelakang 105
Gambar 4. 17: Toe-In ( Toe Positif ) 105
Gambar 4. 18: Toe-Out 106
ix
Gambar 4. 20 : Koreksi Toe-In 107
Gambar 4. 21 : Mobil Penggerak belakang dan Mobil Penggerak depan 108
Gambar 4.22 : Satuan Toe 108
Gambar 4. 23: Sudut Ackermann 109
Gambar 4. 24: Prinsip Ackermann saat belok 109
Gambar 4. 25 Toe Out On Turns ( TOOT ) 110
Gambar 4. 26 Sudut King-Pin 111
Gambar 4. 27: Posisi spindle saat belok 112
Gambar 4. 28: Macam-macam Offset 112
Gambar 4. 29: Pengaruh Offset Positif 113
Gambar 4. 30 : Proses dan hasil pengereman pada offset positif 113 Gambar 4. 31: Proses dan hasil pengereman pada offset Negatif 114
Gambar 4. 32: Geometric Centerline 115
Gambar 4. 33: Thrustline 115
Gambar 4. 34: Thrust angle 116
Gambar 4. 35: Gerak bebas roda kemudi 117
Gambar 4. 36: Pemeriksaan sambungan kemudi 117
Gambar 4. 37: Pemeriksaan karet pelindung debu pada rack & pinion 117 Gambar 4. 38: Menyamakan panjang tie rod kiri dan kanan 118 Gambar 4. 39: Kelurusan roda kemudi terhadap roda depan 118
Gambar 4. 40: Pemeriksaan karet stabilisator 118
Gambar 4. 41: Pemeriksaan kerja sock absorber 119
Gambar 4. 42: Pemeriksaan ball joint dan bushing 119
Gambar 4. 43: Menentukan keausan pada bearing daan ball joint 120
Gambar 4. 44: Ban aus akibat tekanan angin 120
1
PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Sistem Kemudi atau Steering System adalah merupakan komponen kendaraan yang berfungsi untuk merubah arah gerak kendaraan melalui roda depan, dengan cara memutar roda kemudi.Sistem kemudi pada kendaraan merupakan komponen penting , adapun sistem kemudi terdiri dari beberapa komponen utama yaitu , roda kemudi, poros kemudi , roda gigi kemudi dan sambungan kemudi atau steering linkage . Dan masing-masing komponen sistem kemudi mempunyai fungsi sendiri-sendiri. Sistem kemudi jika ditinjau dari bentuk roda gigi kemudinya ada beberapa jenis , diantaranya yaitu sistem kemudi Rack & Pinion , sistem kemudi Worm &Roll dan sistem kemudi Recirculating Ball atau bola bersirkulasi.
Roda adalah merupakan komponen kendaraan yang paling berat karena harus menopang semua beban kendaraan dan mengarahkan laju kendaraan dan memperlambat laju kendaraan jika diinginkan dengan melakukan pengereman. Roda terdiri dari ban dan peleg yang dipasang menjadi satu. Jika ditinjau dari konstruksinya ban itu sendiri jenisnya ada yang dinamakan ban Bias dan ban Radial, sedangkan ban radial dalam penggunaannya ada dua jenis , yaitu Tube type dan Tubeless. Dalam penggunaannya jenis Tube type harus menggunakan ban dalam , sedangkan untuk jenis tubeless dalam penggunaannya tidak harus menggunakan ban dalam.
Peleg dalam penggunannya merupakan pasangan ban, peleg harus kuat dan mudah perawatannya dan harus mampu menyerap panas. Oleh karena itu peleg pada kendaraan terbuat dari logam, yaitu ada yang terbuat dari baja dan ada yang terbuat dari aluminium paduan atau aloy.
Sistem suspensi adalah merupakan bagian kendaraan yang menghubungkan bodi kendaraan dengan roda. Konstruksinya dibuat sedemikian rupa sehingga kendaraan dapat berjalan dengan nyaman dan aman. Sistem suspensi yang digunakan pada mobil ada dua jenis jika dikelompokan menurut jenisnya, yaitu suspensi aksel rigid ( kaku ) dan suspensi independen ( bebas ). Suspensi rigid maupun suspensi independen juga bermacam-macam modelnya, masing-masing model mempunyai kelebihan dan kekurangan
2
sendiri-sendiri dan digunakan pada jenis kendaraan yang berbeda juga. Sebagai contoh suspensi independen yang banyak digunakan pada kendaraan penumpang adalah jenis suspensi Wishbone dan suspensi Mc Pherson. Dua jenis suspensi tersebut yang paling banyak digunakan pada kendaraan penumpang yang ada di sekitar kita. Pada dasarnya sistem suspensi terdiri dari komponen utama , yaitu : pegas , shock absorber , lengan-lengan ( control arm ) dan stabilisator.
Wheel Alignment merupakan pengetahuan tentang sudut – sudut yang
ada pada posisi kemiringan roda maupun posisi kemiringan sumbu putar kemudi ( steering axis ). Kemiringan pada roda maupun sumbu putar kemudi ( steering axis ) bisa di lihat dari depan roda maupun dari samping roda serta dari atas roda. Adapun yang dipelajari pada wheel alignment adalah : sudut camber , sudut caster , Toe , sudut kingpin , set back , dan thrust angle.Data spesifikasi sudut-sudut wheel alignment yang ada pada mobil berbeda satu dengan mobil lainnya. Oleh karena itu untuk melakukan penyetelan wheel alignment pada mobil harus selalu melihat data spesifikasinya dan menyesuaikannya. Jika melakukan penyetelan jauh dari data spesifikasi, maka hasilnya bisa berdampak pada jalannya kendaraan , pengemudiannya dan stabilitasnya maupun kenyamanan mobil itu sendiri.
B. Tujuan Pembelajaran
Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diharapkan dapat : 1. Menelaah sistem kemudi pada mobil
2. Mendiagnosis kerusakan sistem kemudi pada mobil 3. Memperbaiki sistem kemudi pada mobil
4. Menelaah peleg dan ban
5. Mendiagnosiskerusakan peleg dan ban 6. Memperbaiki peleg dan ban
7. Menelaah sistem suspensi
8. Mendiagnosis kerusakan sistem suspensi 9. Memperbaiki sistem suspensi
10. Menelaah wheel alignment
11. Mendiagnosis kesalahan wheel alignment 12. Melaksanakan wheel alignment
3
C. Peta Kompetensi
PETA KOMPETENSI GURU
Program Keahlian : Teknik Otomotif
Paket Keahlian : Teknik Kendaraan Ringan (043)
Grade
Kompetensi Guru Paket
Keahlian
Indikator Pencapaian Kompetensi
1 Merawat berkala mekanisme katup Menelaah prinsip kerja mekanisme katup Merawat berkala mekanisme katup Merawat berkala sistem pelumasan dan pendinginan Menelaah prinsip kerja sistem pelumasan dan pendinginan Menelaah minyak pelumas Merawat berkala sistem pelumasan dan pendinginan Merawat berkala sistem pemasukan dan pembuangan Menelaah prinsip kerja sistem pemasukan dan pembuangan Merawat berkala sistem pemasukan dan pembuangan Merawat berkala sistem pengapian Menelaah prinsip kerja sistem pengapian konvensional dan elektronis Merawat berkala sistem pengapian konvensional dan elektronis Merawat berkala sistem bahan bakar bensin Menelaah prinsip kerja sistem bahan bakar bensin Merawat berkala sistem bahan bakar bensin Merawat berkala sistem bahan bakar Diesel Menelaah prinsip kerja sistem bahan bakar Merawat berkala sistem bahan bakar Diesel
4 Diesel 2 Merawat berkala sistem kopling Menelaah prinsip kerja kopling Merawat berkala kopling Merawat berkala transmisi manual Menelaah prinsip kerja transmisi manual Merawat berkala transmisi manual Merawatberkala transmisi otomatis Menelaah prinsip kerja transmisi otomatis Merawat berkala transmisi otomatis Merawat berkala poros propeller, gardan dan aksel roda
Menelaah prinsip kerja poros propeller, gardan dan aksel roda
Merawat berkala poros propeller, gardan dan aksel roda Merawat berkala sistem kemudi Menelaah prinsip kerja sistem kemudi Merawat berkala sistem kemudi Merawat berkala sistem rem Menelaah prinsip kerja sistem rem
Merawat berkala sistem rem Merawat berkala roda Menelaah kodefikasi peleg dan ban Merawat berkala peleg dan ban
Merawat berkala sistem supensi Menelaah prinsip kerja sistem suspensi Merawat berkala sistem suspensi Merawat berkala sistem penerangan, tanda dan pengaman Menelaah prinsip kerja sistem penerangan, tanda dan pengaman Merawat berkala sistem penerangan, tanda dan pengaman
5 Merawat berkala sistem penghapus/ pembersih kaca Menelaah prinsip kerja penghapus/pemb ersih kaca Merawat berkala sistem penghapus/ pembersih kaca Merawat berkala sistem starter dan pengisian Menelaah prinsip kerja sistem starter dan pengisian Merawat berkala sistem starter dan pengisian 3 Memperbaiki blok motor dan mekanisme engkol Menelaah blok motor dan mekanisme engkol Mendiagnosis kerusakan blok motor dan mekanisme engkol Memperbaiki blok motor dan mekanisme engkol Memperbaiki kepala silinder dan mekanisme katup Menelaah kepala silinder dan mekanisme katup Mendiagnosis kerusakan kepala silinder dan mekanisme katup Memperbaiki kepala silinder dan mekanisme katup Memperbaiki sistem pemasukan dan pembuangan Menelaah sistem pemasukan dan pembuangan Mendiagnosis kerusakan sistem pemasukan dan pembuangan Memperbaiki sistem pemasukan dan pembuangan Memperbaiki sistem pelumasan dan pendinginan Menelaah sistem pelumasan dan pendinginan Mendiagnosis kerusakan sistem pelumasan dan pendinginan Memperbaiki sistem pelumasan dan pendinginan 4 Memperbaiki sistem rem Menelaah sistem rem Mendiagnosis kerusakan sistem rem Memperbaiki sistem rem 5 Memperbaiki sistem penerangan, tanda dan Menelaah sistem penerangan, tanda dan pengaman Mendiagnosis kerusakan sistem penerangan, tanda dan Memperbaiki sistem penerangan, tanda dan
6
pengaman pengaman pengaman
Memperbaiki sistem penghapus/ pembersih kaca Menelaah sistem penghapus/ pembersih kaca Mendiagnosis kerusakan sistem penghapus/ pembersih kaca Memperbaiki sistem penghapus/ pembersih kaca 6 Memperbaiki sistem pengapian Menelaah sistem pengapian konvensional dan elektronis Mendiagnosis kerusakan sistem pengapian konvensional dan elektronis Memperbaiki sistem pengapian konvensional dan elektronis Memperbaiki sistem starter dan pengisian Menelaah sistem starter dan pengisian Mendiagnosis kerusakan sistem starter dan pengisian Memperbaiki sistem starter dan pengisian 7 Memperbaiki sistem kemudi Menelaah sistem kemudi Mendiagnosis kerusakan sistem kemudi Memperbaiki sistem kemudi Memperbaiki roda Menelaah peleg dan ban Mendiagnosis kerusakan peleg dan ban Memperbaiki peleg dan ban
Memperbaiki sistem suspensi Menelaah sistem suspensi Mendiagnosis kerusakan sistem suspensi. Memperbaiki sistem suspensi Melaksanakan Wheel Alignment Menelaah wheel aligment Mendiagnosis kesalahan wheel aligment Melaksanakan wheel aligment 8 Memperbaiki sistem bahan bakar bensin Menelaah sistem bahan bakar bensin Mendiagnosis kerusakan sistem bahan bakar bensin Memperbaiki sistem bahan bakar bensin Memperbaiki sistem bahan bakar Diesel Menelaah sistem bahan bakar Diesel Mendiagnosis kerusakan sistem bahan bakar Memperbaiki sistem bahan bakar Diesel
7 Diesel 9 Memperbaiki system kopling Menelaah sistem kopling Mendiagnosis kerusakan sistem kopling Memperbaiki sistem kopling Memperbaiki transmisi Menelaah transmisi Mendiagnosis kerusakan transmisi Memperbaiki transmisi Memperbaiki poros propeller,gardan dan aksel roda
Menelaah poros propeller,gardan dan aksel roda
Mendiagnosis kerusakan poros propeller,gardan dan aksel roda
Memperbaiki poros
propeller,gardan dan aksel roda
10 Memperbaiki sistem Air Conditioning (AC) Menelaah sistem Air Conditioning (AC) Mendiagnosis kerusakan sistem Air Conditioning (AC) Memperbaiki sistem Air Conditioning (AC) Memperbaiki assesoris Menelaah sistem audio video dan sistem tambahan (GPS, dsb)
Mendiagnosis kerusakan pada sistem audio video dan sistem tambahan (GPS, dsb) Memperbaiki sistem audio video dan sistem tambahan (GPS, dsb)
D. Ruang Lingkup
Sistem Kemudi Fungsi sistem kemudiKomponen utama sistem kemudi Sistem kemudi Rack & Pinion
a. Rangkaian jenis kemudi Rack & Pinion
b. Komponen-komponen kemudi jenis rack & pinion c. Macam-macam konstruksi rack & pinion
d. Perbandingan bervariasi gigi kemudi jenis rack & pinion Sistem kemudi worm & roll dan recirculating ball
8
b. Nama komponen gigi kemudi recirculating ball c. Konstruksi gigi kemudi recirculating ball Power steering
a. Fungsi power steering b. Hydraulis power steering c. Komponen power steering Memperbaiki Roda
Peleg dan ukuran kode Offset peleg Ban Tread patern Fungsi ban Konstruksi ban Ply rating
a. TWI ( tread wear indicator ) b. Hydroplaning
c. Roling resistance d. RFT ( run flat tire ) Memperbaiki Sistem Suspensi Sistem suspensi dependen Sistem suspensi independen Suspensi Mc Pherson
Suspensi Wishbone Pegas
a. Stabilisator b. Shock absorber
Melaksanakan Wheel Alignment Camber
Caster Toe
Sudut king pin
a. Sudut belok dan Toe Out On Turn b. Offset pada suspensi
9 d. Thrust angle
e. Pemeriksaan sistem kemudi f. Pemeriksaan susoensi g. Pemeriksaan roda h. Pemeriksaan bodi
E. Saran Cara Penggunaan Modul
Untuk memperoleh hasil belajar secara maksimal, dalam menggunakan modul ini maka langkah-langkah yang perlu dilaksanakan antara lain :
1. Bacalah dan pahami dengan seksama uraian-uraian materi yang ada pada masing-masing kegiatan belajar. Bila ada materi yang kurang jelas, peserta diklat dapat bertanya pada instruktur pengampu kegiatan belajar.
2. Kerjakan setiap tugas formatif (soal latihan) untuk mengetahui seberapa besar pemahaman yang telah dimiliki terhadap materi-materi yang dibahas dalam setiap kegiatan belajar.
3. Untuk kegiatan belajar yang terdiri dari teori dan praktik, perhatikanlah hal-hal berikut:
Perhatikan petunjuk-petunjuk keselamatan kerja yang berlaku. Pahami setiap langkah kerja (prosedur praktikum) dengan baik.
Sebelum melaksanakan praktikum, identifikasi (tentukan) peralatan dan bahan yang diperlukan dengan cermat.
Gunakan alat sesuai prosedur pemakaian yang benar.
Untuk melakukan kegiatan praktikum yang belum jelas, harus meminta ijin guru atau instruktur terlebih dahulu.
Setelah selesai, kembalikan alat dan bahan ke tempat semula
Jika belum menguasai level materi yang diharapkan, ulangi lagi pada kegiatan belajar sebelumnya atau bertanyalah kepada instruktur yang mengampu kegiatan pembelajaran yang bersangkutan.
10
Kegiatan Pembelajaran 1 : Sistem Kemudi
A. Tujuan
Setelah belajar materi kegiatan belajar 1 ini peserta diharapkan: 1. mampu menelaah sistem kemudi
2. Mampu mendiagnosis kerusakan sistem kemudi 3. Mampu memperbaikisistem kemudi
B. Indikator Pencapaian Kompetensi
1. Menelaah sistem kemudi pada kendaraan 2. Mendiagnosis kerusakan sistem kemudi 3. Memperbaiki sistem kemudi.C. Uraian Materi
1. Sistem Kemudi
Pengaturan kemudi konvensional adalah untuk memutar roda depan dengan menggunakan roda kemudi tangan yang dioperasikan didepan pengemudi, melalui kolom kemudi, yang berisi sambungan universal atau juga menjadi bagian dari desain kolom kemudi. Pengaturan lain kadang-kadang ditemukan pada berbagai jenis kendaraan, misalnya, kemudi dengan pengaruran roda belakang. Kendaraan yang menggunakan kemudi roda belakang seperti Forklift, buldoser dan lain-lain..
Tujuan dasar dari kemudi adalah untuk memastikan bahwa roda yang menunjuk pada arah yang diinginkan.
11 Fungsi Sistem Kemudi
Sistem kemudi pada kendaraan berfungsi untuk : Merubah arah gerak kendaraan melalui roda depan, dengan cara memutar roda kemudi sehingga tercapai tujuan pengemudi sesuai keinginannya.
a. Komponen utama sistem kemudi dan fungsinya :
1) STEERING WHEEL berfungsi untuk mengendalikan arah roda depan
melalui lengan penghubung .
2) STEERING COULUMN berfungsiuntuk meneruskan arah putaran
dari kemudi ke steering gear . Steering column atau batang kemudi merupakan tempat daripada poros utama atau yang bisa juga disebut main shaft. Steering column terdiri dari main shaft yang mempunyai fungsi untuk meneruskan putaran dari steering wheel ke steering
gear, dan column tube yang berfungsi untuk mengikat main shaft ke
body. Ujung atas poros utama dibuat meruncing dan bergerigi, dan steering wheel diikatkan ditempat tersebut dengan sebuah mur. Steering column juga merupakan mekanisme penyerap energi yang menyerap gaya dorong dari pengemudi pada saat tabrakan. Ada dua tipe steering column yaitu :
a) 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 adalah : Main shaft nya yang kurang kuat, sehingga hanya digunakan pada mobil penumpang atau mobil ukuran kecil. Konstruksinya lebih rumit.
b) Model Non collapsible
Model ini mempunyai keuntungan : Main shaftnya lebih kuat sehingga banyak digunakan pada mobil besar atau mobil-mobil kecil, Konstruksinya sederhana.
Kerugiannya adalah : Apabila berbenturan dengan keras, kemudinya tidak dapat menyerap goncangan sehingga keselamatan pengemudi relatif kecil.
12
3) STEERING GEAR ( Gearbox steering ) berfungsi untuk
memungkinkan roda depan dapat diarahkan sesuai dengan arah putaran kemudi yang diinginkan atau Steering Gear berfungsi untuk mengarahkan roda depan dan juga berfungsi sebagai gigi reduksi untuk meningkatkan momen agar pengemudian menjadi lebih 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 gear ada beberapa type dan yang paling banyak di gunakan adalah type recirculating ball dan rack and pinion. Tipe yang pertama
( recirculating ball ) digunakan pada mobil penumpang ukuran
sedang sampai besar dan mobil komersial. Sedangkan tipe kedua ( rack and pinion ), digunakan pada mobil penumpang ukuran kecil sampai sedang.
4) STEERING LINGKAGE berfungsi sebagai penghubung untuk
memindahkan tenaga putar dari steering wheel ke roda depan. 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.
Steering linkage untuk suspensi rigid
Steering linkage untuk suspensi independent
13 Gambar 1. 2: Komponen Utama Sistem Kemudi
o Pitman Arm
Gambar 1. 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.
o Relay Rod
Gambar 1. 4: Relay Rod
Relay rod dihubungkan dengan pitman arm dan tie rod end kiri
serta kanan. Relay rod ini berfungsi untuk meneruskan gerakan pitman arm ke tie rod.
14
o Rack End ( Long tie rod )
Gambar 1. 5: Rack End ( Long Tie Rod )
Long Tie rod dipasangkan pada tie rod untuk menghubungkan tie
rod dengan gigi rack pada kemudi rack & pinion , relay roda dan
lain-lain yang berfungsi untuk meneruskan gerakan rack ke tie rod.
o Tie Rod
Gambar 1. 6: Tie Rod
Ujung tie rod yang berulir dipasang pada ujung rack end ( long tie rod ) pada kemudi rack & pinion, atau ke dalam pipa penyetelan pada recirculating ball, dengan demikian jarak antara joint- joint dapat disetel.
15 o Knuckle arm
Gambar 1. 8: Knuckle Arm
Knuckle arm berfungsi meneruskan gerakan tie rod atau drag link
ke roda depan melalui steering knuckle.
o Steering knuckle
Gambar 1. 9: 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
o Idler arm
Gambar 1. 10: 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
16
2. Sistem Kemudi Rack & Pinion
Rack & pinion dirancang memiliki kelebihan sangat besar yaitu kemudi langsung bereaksi menggerakkan roda apabila roda kemudi diputar. Kerugiannya adalah bahwa hal itu tidak ada penyetelan pada gigi kemudinya, sehingga ketika terjadi keausan pada gigi kemudi , satu-satunya jalan adalah menggantinya.
Gambar 1. 11: Mobil BMW Seri 327 Tahun 1939
BMW mulai menggunakan sistem kemudi Rack & pinion di tahun 1930-an, dan banyak produsen Eropa lainnya mengadopsi teknologi tersebut. Mobil Amerika mengadopsi kemudi rack & pinion dimulai dengan Ford Pinto pada tahun 1974.
a. Rangkaian Jenis Kemudi Rack & Pinion
18
b. Komponen – Komponen Kemudi Jenis Rack & Pinion
Gambar 1. 13: Komponen Jenis Kemudi Rack & Pinion
Cara kerja :
Dengan memutar roda kemudi , maka putaran tersebut diteruskan oleh coulumn dan Pinion akan berputar, kemudian rack akan bergerak ( ke kiri dan ke kanan ).
c. Macam – Macam Konstruksi Kemudi Rack Dan Pinion Pinion tengah tie rod pinggir :
Gambar 1. 14: Pinion Tengah Tie Rod Pinggir
Keuntungan :
Jika terjadi tabrakan , keamanan lebih baik karena tidak terhubung langsung dengan batang kemudi
19 Kerugian :
Kontak gigi kecil
Pemegasan tidak baik, karena tie rod pendek
Pemakaian tempat besar
Pinion Pinggir Tie – Rod Tengah :
Gambar 1. 15: Pinion Pinggir Tie Rod Tengah
Keuntungan :
Kontak gigi besar
Pemegasan baik, tie rod yang panjang pada waktu pemegasan terjadi perubahan geometri roda kecil
Pemasangan tie rod bebas / tidak terikat dengan tinggi lengan suspensi
Kerugian :
Konstruksi rumah lebih kuat, karena rumah menahan gaya radialdan tie rod
Pemakaian tempat besar
Pinion pinggir tie -rod pinggir
20
Keuntungan:
Kontak gigi besar( pinion miring terhadap rak )
Harga murah
Memerlukan sedikit tempat
3. Sistem Kemudi Worm & Roll dan Kemudi Recirculating Balls
Desain sistem kemudi yang lebih tua menggunakan dua jenis utama, yaitu jenis Worm & Roll ( Cacing dan rol ) dan jenis Screw & Nut atau jenis Recirculating balls. Kedua jenis ditingkatkan dengan mengurangi gesekan, untuk screw & nut itu adalah mekanisme bola bersirkulasi, yang masih ditemukan di truk dan kendaraan angkutan lainnya. Kolom kemudi merupakan sekrup besar yang berpasangan dengan mur dan dibatasi oleh bola sirkulasi. Jika sekrup atau baut yang merupakan kolom kemudi diputar, maka mur menggerakkan gigi sektor yang menyebabkan sektor berputar terhadap sumbu. Bola bersirkulasi ini mengurangi gesekan yang cukup besar dengan menempatkan bantalan bola besar antara baut dan mur, di kedua ujung pipa pada mur keluar bola antara dua lubang internal yang menyalurkan ke kotak yang menghubungkan mereka dengan ujung pipa sehingga mereka "diresirkulasi"
a. Rangkaian sistem kemudi Recirculating balls
21 Gambar 1. 18: Konstruksi Kemudi Worm & Roll
b. Konstruksi Dan Nama – Nama Bagian Worm Dan Rol
Gambar 1. 19: Kemudi Worm & Roll dan Nama Komponen
c. Kontak Gigi Worm Dan Roll
Rol pada posisi tengah :Celah kontak gigi kecil
22
Rol pada posisi pinggir :Celah kontak gigi besar.
Gambar 1. 21: Kontak Gigi di Pinggir
Saat penyetelan : Roll harus pada posisi tengah
d. Nama Komponen Gigi Kemudi Jenis Recirculating Ball
Gambar 1. 22: Komponen Kemudi Recirculating Balls
Cara kerja :
Perubahan gesek : Gerak putar baut kemudi ( Roda kemudi ) dirubah menjadi gerak lurus memanjang mur kemudi, diteruskan menjadi gerak ayunan lengan pitman ( melalui sektor ).
23 Fungsi Bola
Pasangan mur baut dengan perantara peluru
Gambar 1. 23: Pasangan Mur dan Baut Perantara bola baja
Dengan adanya bola gesekan menjadi kecil dan Mur dapat bergerak turun dengan sendirinya , jadi fungsi bola berguna untuk memperkecil gesekan. 4. Power Steering ( Penguat Tenaga Kemudi )
Power steering membantu meringankan pengemudi untuk mengarahkan kendaraan dengan memutar rroda kemudi. Sebagai kendaraan telah menjadi lebih berat dan jika beban kendaraan beralih ke roda depan, terutama menggunakan sudut geometri negatif ( sudut camber negatif ), bersama dengan peningkatan lebar ban dan diameter, upaya yang diperlukan untuk memutar roda kemudi mereka telah meningkat beratnya. Untuk meringankan pengemudian ini produsen mobil telah mengembangkan sistem power steering, ada dua jenis sistem power steering yaitu hydraulic power steering ( HPS ) dan elektronik power steering ( EPS ).
Hydraulic Power steering (HPS) menggunakan tekanan hidrolik yang diberikan oleh pompa , minyak didorong untuk membantu gerakan memutar roda kemudi.
Elektronik Power Steering ( EPS ) , adalah jenis power steering yang dalam bekerjanya menggunakan motor listrik untuk membantu meringkan pengemudian. Elektronik power steering (EPS) lebih efisien daripada power steering hidrolik, karena power steering motor listrik hanya perlu untuk memberikan bantuan ketika roda kemudi diputar, sedangkan pompa hidrolik harus bekerja atau berjalan terus-menerus.
Adapun yang mempengaruhi beratnya power steering adalah sebagai berikut
Kecepatan rendah ( Contoh : parkir )
Kesalahan penyetelan geometri roda ( sudut camber negatif ).
24
Ukuran ban ( lebar ban )
Perbandingan gigi kemudi yang tinggi
Kerusakan pada sistem pompa
a. Fungsi Power Steering
Dari uraian di atas kita tahu bahwa Power Steering ( Penguat tenaga kemudi ) adalah peralatan tambahan pada sistem kemudi yang berfungsi untuk meringankan kerja pengemudian pada mobil. Maksudnya pengemudian pada saat mobil berjalan pelan atau pada saat manuver melakukan parkir. Dan pada saat mobil dengan kecepatan tinggi berfungsi menjaga keamanan kemudi artinya roda kemudi seakan terkunci dan tidak mudah untuk berbelok, karena didalam pompa power steering terdapat komponen yang mengatur hal tersebut.
b. Hydraulis Power Steering
Seperti dijelaskan bahwa dalam bekerjanya hydraulis power steering menggunakan media fluida , yaitu oli hidrolis atau yang dikenal dengan istilah power steering fluida dan bisa juga menggunakan ATF atau automatic transmision fluid.
Gambar 1. 24: Hydraulic Power Steering
Hydraulic power steering masih banyak digunakan pada saat ini, khususnya untuk mobil penumpang, adapun untuk mobil kecil atau yang dikenal dengan city car banyak yang sudah menggunakan elektronik power steering.
25 Gambar 1. 25: Sistem Kemudi dengan Hydraulic Power Steering
5. Komponen Power Steering a. Pompa Power Steering
Pompa power steering berfungsi untuk membangkitkan tekanan hidrolis pada sistem power steering. Tekanan tersebut tercipta karena mesin mobil hidup dan menggerakkan pompa power steering, adapun cara bekerjanya pompa power steering tersebut , adalah sebagai berikut :
Rotor berputar bersama-sama pulley yang digerakkan oleh mesin mobil melalui belt.
Bersamaan dengan berputarnya rotor, maka baling-baling akan mengembang untuk menghisap fluida, dan seterusnya ditekan ke out put dengan cara baling-baling mengecil sehingga terciptalah tekanan pada fluida.
26
Gambar 1. 27: Unit Penekan Pompa Power Steering
b. Katup pengatur aliran
Katup pengatur aliran mempunyai fungsi untuk mengatur aliran tekanan hidrolis ke saluran yang diinginkan, agar pada saat belok kekiri maupun kekanan pengemudian bisa menjadi ringan. Dan mengatur aliran kapan saat menekan serta kapan saat mengembalikan hidrolis ke reservoir. Konstruksi katup pengatur aliran ini memungkinkan untuk mengatur aliran hidrolis yang bertekanan ke sisi kiri dan bersamaan pula mengatur aliran bertekanan rendah ke sisi kanan dan sebaliknya.
27 Gambar 1. 29: Keluar dan Masuknya Aliran Cairan
Aliran fluida pada sistem power steering di saat jalan lurus , adalah aliran fluida seperti mengalir pada sirkuit tertutup yaitu dari reservoir ke pompa kemudian diteruskan oleh katup pengatur aliran ke reservoir. Adapun pada saat belok ke kiri atau kekanan alirannya sebagai berikut : Aliran fluida dari reservoir masuk ke pompa power steering, kemudian ditekan ke katup pengatur aliran dan diteruskan tekanan fluida ke silinder kemudi kiri atau kanan. Dari silinder kemudi kiri atau kanan fluida yang bertekanan rendah dialirkan kembali ke reservoir. Dengan adanya batang torsi pada poros gigi rack, dimungkinkan bahwa apabila kemudi dibelokkan dan roda kemudi diam maka posisi katup pengatur aliran akan memosisikan netral seperti pada saat jalan lurus. Hal ini agar sistem kemudi dengan power steering nyaman dan aman untuk dikendalikan.
28
Gambar 1. 31: Konstruksi Aliran Fluida saat Belok
Dari uraian diatas dapat disimpulkan bahwa power steering pada saat belok diam kedudukan katup seperti keadaan lurus.
c. Katup Pengatur Volume “ Sebanding Putaran Mesin”
Semakin tinggi putaran mesin, semakin tinggi kecepatan kendaraan akibatnya semakin besar tekanan pada pompa power steering. Semakin tinggi putaran mesin , semakin tinggi kecepatan kendaraan, efeknya maka semakin kecil kontak ( gesekan ) roda terhadap jalan. Oleh karena itu maka pada pompa power steering out put tekanan fluida yang digunakan harus direduksi agar tekanan maupun volumenya dapat di atur sedemikian rupa sesuai dengan keperluannya. Hal tersebut diperlukan penurunan tekanan fluida yang membantu power steering dengan jalan menurunkan volume fluida yang dihasilkan oleh pompa untuk membantu penguat tenaga kemudi, maka pompa power steering dilengkapi dengan Katup Pengatur Volume yang sebanding putaran mesin.
29 Cara kerja katup pengatur Volume
Putaran rendah ( 650 – 1250 rpm )
Gambar 1. 33: Katup Pengatur pada Putaran 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 reservoar membuka sehingga sebagian fluida kembali ke reservoar
Putaran sedang ( 1250 – 2500 rpm )
Gambar 1. 34: Katup Pengatur pada Putaran 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.
30
Putaran Tinggi ( Di Atas 2500 rpm )
Gambar 1. 35: Katup Pengatur pada Putaran 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
Katup tekanan lebih :
Gambar 1. 36: Katup Pengatur pada 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 reservoar
31 d. Sambungan Kemudi
1) Macam-macam sambungan kemudi
Sambungan kemudi pada gigi kemudi jenis recirculating balls berbeda dengan sambungan kemudi pada gigi kemudi model rack & pinion. Akan tetapi prinsipnya sama , yaitu meneruskan gaya putar dari gearbox steering ke roda depan dengan arah kiri dan kanan.
2) Sambungan kemudi ( steering linkage ) pada kemudi recirculating balls
Gambar 1.37 merupakan komponen-komponen sambungan kemudi atau steering linkage pada jenis kemudi recirculating balls dan worm & roll. Sambungan jenis ini sangat baik untuk meredam getaran pada pengemudian, sehingga pengemudi merasa nyaman, selain itu dapat mengimbangi kerja sistem suspensi.
Gambar 1. 37: Komponen Steering Linkage Kemudi Recirculating Balls
3) Sambungan Kemudi Lengan Trapesium
Sambungan kemudi jenis lengan trapesium yang digunakan pada mobil sekarang, yang mana sambungan jenis ini diciptakan oleh Achermann sehingga sambungan kemudi tersebut dikenal dengan istilah Ackermann steering geometri.
Ackermann steering geometri adalah pengaturan geometris hubungan dengan kemudi mobil atau kendaraan lain yang dirancang untuk memecahkan masalah roda pada saat belok, baik itu roda dalam maupun roda bagian luar dalam hal menelusuri lingkaran dengan
jari-32
jari yang berbeda atau sudut belok berbeda untuk roda kiri dan kanan pada saat mobil berbelok.
Hal ini ditemukan oleh orang Jerman pada saat pembangunan kereta yang bernama Georg Lankensperger di Munich pada tahun 1817, kemudian dipatenkan oleh agennya di Inggris, Rudolph Ackermann (1764-1834) pada tahun 1818 untuk kereta kuda.
Gambar 1. 38: Sambungan Kemudi Prinsip Achermann
33
D. Aktifitas Pembelajaran
Peserta diklat membaca dengan seksama uraian materi, jika ada yang kurang jelas peserta dapat bertanya/mendiskusikan dengan fasilitator.
Peserta mengerjakan tugas dan latihan untuk mengetahui tingkat pemahaman materi yang dibahas.
Peserta dibagi menjadi beberapa kelompok kemudian melaksanakan tugas yang ada.
Selain itu peserta perlu mengidentifikasi peralatan keselamatan kerja yang layak digunakan pada saat pelatihan di bengkel agar terhindar dari kecelakaan .
E. Latihan / Tugas
Soal
1. Gambar di bawa ini adalah sistem kemudi jenis apa ?
a. Rack & Pinion
b. Recirculating ball
c. Cacing dan roll
d. Worm & nut
34
a. Pompa power steering
b. Gear box steering
c. Gigi rack
d. Gigi pinion
3. Gambar berikut adalah . . . .
a. Tie rod
b. Long tie rod
c. Knuckle arm
d. Pitman arm
4. Apa yang terjadi jika tie rod aus ?
a. Gerak bebas ( speeling ) roda kemudi menjadi besar b. Setir menjadi ringan pada saat belok
c. Sudut belok roda kemudi menjadi lebih besar d. Sudut belok roda kemudi menjadi kecil
5. Penyetelan pre load yang terlalu kencang menyebabkan . . . . a. Setir / kemudi menjadi lebih berat pada saat belok
b. Setir menjadi lurus dan stabil pada saat jalan lurus c. Setir menjadi lebih stabil pada saat kecepatan tinggi d. Tie rod akan cepat aus dan rusak jika sering berbelok
6. Apa yang terjadi jika long tie rod aus ?
a. Gerak bebas ( speeling ) roda kemudi menjadi besar b. Setir menjadi ringan pada saat belok
c. Sudut belok roda kemudi menjadi lebih besar d. Sudut belok roda kemudi menjadi kecil
35 7. Mengapa pada saat penyetelan speeling pada sistem kemudi
recirculating ball pada posisi gigi ditengah ?
a. Agar celah gigi sektor dan gigi mur pada saat jalan lurus masih ada. b. Agar pada saat belok tidak mengunci gigi kemudinya
c. Agar pada saat belok setirnya tidak berat d. Agar pada saat kecepatan tinggi stabil.
36
F. Rangkuman
1. Materi tentang Sistem Kemudi terdiri dari : (a) Sistem Kemudi Rack &
Pinion dan Sistem Kemudi Recirculating ball , dalam sistem kemudi ini
membahas tentang kemudi manual , yang mana fungsi sistem kemudi adalah merubah arah gerak kendaraan melalui roda depan, dengan cara memutar roda kemudi sehingga tercapai tujuan pengemudi sesuai keinginannya. (b) nama komponen dan fungsinya , gearbox steering berfungsi memungkinkan roda depan dapat diarahkan sesuai dengan arah putaran kemudi yang diinginkan, sambungan kemudi untuk meneruskan gaya dari roda kemudi ke roda depan.
2. Materi power steering terdiri dari : (a) Pompa yaitu untuk membangkitkan tekanan pada fluida untuk membantu meringkan pengemudian, (b) katup pembagi aliran yaitu mengatur kemana aliran fluida yang bertekanan tersebut diarahkan.
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut
Peserta pelatihan setelah menyelesaikan proses pembelajaran dalam modul ini diharapkan mempelajari kembali materi/bagian-bagian yang belum dikuasai dari modul ini sampai tuntas untuk dipahami secara mendalam. Setelah itu hendaknya pengetahuan dari modul ini bisa dikembangkan dengan sendirinya sebagai bekal dalam melaksanakan tugas keprofesian guru/pendidik, dan untuk bekal dalam mencapai hasil pelaksanaan uji kompetensi guru dengan ketuntasan minimal materi 80%.
Setelah mentuntaskan modul ini maka selanjutnya guru berkewajiban mengikuti uji kompetensi. Dalam hal uji kompetensi, jika hasil tidak dapat mencapai batas nilai minimal ketuntasan yang ditetapkan, maka peserta uji kompetensi wajib mengikuti diklat sesuai dengan grade perolehan nilai yang dicapai.
H. Kunci Jawaban
1. (a) Rack & Pinion37
3. (a) Tie rod
4. (a) Gerak bebas ( speeling ) roda kemudi menjadi besar 5. (a) Setir / kemudi menjadi lebih berat pada saat belok 6. (a) Gerak bebas ( speeling ) roda kemudi menjadi besar
38
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: MEMPERBAIKI
RODA
A. Tujuan
Setelah belajar materi kegiatan belajar 2 ini pesertadiharapkan: 1. mampu menelaah peleg dan ban
2. mampu mendiagnosis kerusakan peleg dan ban 3. mampu memperbaiki peleg dan ban
B. Indikator Pencapaian Kompetensi
1. Menelaah peleg dan ban2. Mendiagnosis kerusakan peleg dan ban 3. Memperbaiki peleg dan ban
C. Uraian Materi
1. Roda
Sebuah rodaadalah komponen melingkar yang dimaksudkan untuk berputar pada bantalan poros. Roda adalah salah satu komponen utama kendaraan atau mobil. Roda dalam hubungannya dengan as roda, memungkinkan benda yang berat dapat dipindahkan dengan mudah. Sebuah roda sangat mengurangi gesekan dengan memfasilitasi gerakan dengan rolling bersama-sama dengan penggunaan as roda.
Sejarah Roda
Penemuan roda jatuh di Neolitik akhir, dan dapat dilihat dalam hubungannya dengan kemajuan teknologi lainnya yang memunculkan awal Zaman Perunggu.
9500-6500 SM: Aceramic Neolitik
6500-4500 SM: Keramik Neolitik ( Halafian ), roda kayu awal ( piringan dengan lubang untuk as roda )
4500 SM: penemuan roda tembikar, mulai dari Chalcolithic (Ubaid periode)
39
3300-2200 SM: Awal Zaman Perunggu
2200-1550 SM: Bronze Age Tengah, penemuan roda spoked dan kereta.
Gambar 2. 1: Roda dari Piringan Kayu
Pada awalnya roda awal adalah piringan kayu sederhana dengan lubang untuk as roda. Karena struktur kayu, satu potong batang horizontal pohon tidak akan cocok, karena tidak memiliki kekuatan struktural untuk mendukung tekanan yang relevan.
Gambar 2. 2: Roda Mobil Sekarang
Roda sekarang terdiri dari pelek dan ban, yang merupakan komponen utama mobil dengan segala tuntutan sesuai dengan teknologi kendaraan masa kini. Pelek terbuat dari logam sedangkan ban terdiri dari bahan terbanyak adalah karet , kawat baja, karbon dan nilon atau polyester.
2. Peleg ( Velg )
RIM adalah tepi luar peleg yang memegang ban. Kebanyakan orang menyebut RIM istilah lain dari peleg.
Peleg adalah bagian dari roda yang berfungsi untuk menerima berat dan semua beban kendaraan serta gaya yang ditimbulkan oleh kondisi jalan. Oleh karena itu pelek dituntut harus :
40
Dapat memindahkan panas dengan baik ( akibat dari rem dan gesekan ban)
Perawatan mudaha. Jenis–Jenis Pelek Menurut Bahannya 1) Pelek Baja (besi)
Gambar 2. 3: Peleg Baja
Pelek ini dibuat dari baja yang dipres (dari lembaran baja yang digulung dan dipres)
Sifat-Sifatnya :
a) Daya tahan pemakaian tinggi
b) Tingkat kualitas pelek dapat dibuat seragam c) Perawatan sangat mudah
d) Murah
2) Pelek Alumunium Paduan
Kebanyakan pelek jenis ini dibuat dari paduan aluminium dan magnesium. Jenis pelek ini selain tampilannya bagus dan menarik juga menyerap panas lebih baik. Selain hal tersebut diatas , pelek aluminium paduan ini mempunyai sifat lainnya , yaitu :
Ringan dapat memberikan kenyamanan pada kendaraan
Memerlukan mur khusus untuk pengikatan roda
Kekencangan mur / baut roda perlu diperiksa berkala (1500 km pertama harus diperiksa)
41 Gambar 2. 4: Peleg Aluminium Paduan
b. Ukuran kode peleg
Sebuah peleg tertera kode sebagai berikut : 7½ x 17 ; 4 x 114.3 dan ET+40.
Angka 7½ pada rangkaian kode 7½ x 17 merupakan lebar peleg dalam satuan inci sementara angka 17 merupakan diameter peleg dalam satuan inci. Arti angka 7½ x 17 berarti peleg memiliki lebar 7½ inci dengan diameter 17 inci.
Sedangkan rangkaian kode 4 x 114.3 pada peleg merupakan kode untuk menunjukkan jumlah baut , yaitu 4 buah baut dan 114.3 merupakan kode untuk PCD (Pitch Circle Diameter) yaitu diameter pola lingkaran posisi baut dalam satuan milimeter.
c. Offset Peleg
Adapun kode ET merupakan ukuran offset peleg. Peleg memiliki dua tanduk yaitu tanduk luar dan tanduk dalam. Jika dudukan baut peleg berada tepat di tengah-tengah antara tanduk luar dan tanduk dalam ( centerline) berarti peleg memiliki offset “0”. Posisi dudukan baut peleg semakin ke arah luar berarti peleg memiliki offset positif demikian pula sebaliknya jika posisi dudukan roda cenderung lebih ke arah dalam berarti negatif. Jadi jika pada peleg tertulis ET +40 itu artinya posisi dudukan baut roda pada peleg bergeser ke luar sejauh 40 mm.
42
Gambar 2. 5: Macam-macam Offset Peleg d. Peleg Terbagi
Dikatakan peleg terbagi karena pada peleg ini ada ring pengunci sebagai pengunci pada saat memasang atau mengganti ban.
Peleg terbagi kebanyakan digunakan pada kendaraan berat, seperti truck dan bus. Oleh karena itu peleg terbagi harus kuat dan mampu menahan beban berat, sehingga bahannya terbuat dari baja. Peleg terbagi mempunyai kelebihan dalam penggantian ban , yaitu penggantian ban sangat mudah dengan cara melepas ring penguncinya terlebih dahulu.
Gambar 2. 6: Peleg Terbagi
Dalam pemasangan ring pengunci pastika bahwa ring mengunci dengan sempurna, karena apabila ring penguncinya tidak sempurna dalam mengunci kemungkinannya akan terlepas pada saat memompa angin bannya.
43 Gambar 2. 7: Komponen Peleg Terbagi
Gambar 2. 8: Mur-Baut Roda Truck
e. Mur , Baut dan Pemasangan Roda (Peleg)
Untuk memasang peleg atau roda pada hub mobil maka diperlukan mur sebagai penguncinya. Akan tetapi ada beberapa mobil yang menggunakan baut untuk mengunci roda, contohnya : Mercedes , dan BMW serta Peugeot.
Ada dua jenis mur yang digunakan pada pengikatan yaitu bentuk rata dan kerucut atau tirus.
44
Gambar 2. 10: Mur Roda Model Rata
Gambar 2. 11: Urutan Pengencangan Mur Roda
Mengapa demikian ?
Untuk mencegah ketidaklurusan posisi roda dan penyimpangan – penyimpangan sudut-sudut roda. Artinya agar peleg bisa menempel rata pada hub., dan momen kekencangan mur / baut roda antara 8 – 12 KgM.
3. Ban
Ban adalah peranti yang menutupi velg suatu roda. Ban adalah bagian penting dari kendaraan darat, dan digunakan untuk mengurangi getaran yang disebabkan ketidakteraturan permukaan jalan, melindungi roda dari aus dan kerusakan, serta memberikan kestabilan antara kendaraan dan tanah untuk meningkatkan percepatan dan mempermudah pergerakan.
Ban merupakan bagian dari kendaraan yang langsung berhubungan dengan jalan. Dan berfungsi untuk menjamin kendaraan berjalan nyaman dan aman dengan mengurangi hambatan – hambatan gelinding ( rolling resistance ) roda.
45 a. Fungsi Ban
1) Fungsi Utama Ban
Menahan beban
Gambar 2. 12: Memikul Beban Kendaraan
Dalam hal menahan beban, yang paling berpengaruh adalah tekanan angin, karena angin dalam ban berfungsi untuk menopang berat kendaraan dan muatan.
Meredam guncangan
Tekanan angin dan tipe ban (radial/ bias) sangat berpengaruh dalam meredam guncangan awal sebelum diredam lagi oleh suspensi. Ban tipe radial mampu meredam guncangan lebih baik daripada ban tipe bias.
Gambar 2. 13: Meredam Guncangan
Meneruskan tenaga dari mesin
Ban berfungsi untuk meneruskan gaya gerak dan pengeraman ke permukaan jalan, hal ini berkaitan dengan kinerja traksi dan pengereman. Yang berpengaruh dalam hal ini adalah pattern atau kembangan telapak ban.
46
Gambar 2. 14 Meneruskan Gaya Gerak
Meneruskan fungsi kemudi
Ban sangat penting dalam mengontrol arah kendaraan, hal ini akan menentukan kemampuan bermanuver dan kestabilan dalam berkendara.
Gambar 2. 15: Meneruskan Pengemudian
b. Konstruksi Ban
1) Ban Bias ( Diagonal )
Ban bias adalah ban yang dibuat dengan susunan dua atau lebih benang yang melingkar dari bead ke bead dengan membentuk sudut 40 derajat hingga 65 derajat terhadap garis tengah lingkaran ban. Ban dengan struktur bias adalah yang paling banyak dipakai pada kendaraan angkutan, karena ban konstruksi ini hanya mengandalkan kekuatan menahan beban berat.
47 Gambar 2. 17: Nama Bagian Ban Bias
Kode dan ukuran ban bias.
Kode Ukuran ban bias berbeda dengan kode ukuran ban konstruksi Radial, contoh kode ukuran ban bias adalah 7.50 – 16 8PR , artinya angka 7.50 dari rangkaian kode 7.50 – 16 8PR merupakan lebar ban dalam satuan inchi , 16 merupakan diameter RIM dalam satuan inchi kemudian kode 8PR adalah bahwa lapisan karkas pada ban tersebut kekuatannya setara dengan 8 lapisan jika lapisan karkasnya terbuat dari cotton. Jadi kode ban bias 7.50 – 16 8PR adalah ban tersebut mempunyai lebar 7.5 inchi dan diameter untuk RIM 16 inchi serta mempunyai kekuatan beban pikul setara 8 lapisan karkas.
2) Ban Radial
Ban radial adalah sejenis desain banotomotif. Rancangan ban radial pertama dipatenkan pada tahun 1915 oleh Arthur W. Savage, seorang produsen ban yang sukses dan seorang penemu di San Diego, California. Paten Savage telah kadaluarsa pada tahun 1949. Ban radial biasanya digunakan untuk mobil berpenumpang dan truk ringan dan jarang digunakan untuk kendaraan berat seperti tronton atau kendaraan berat lainnya. Ban radial memiliki konstruksi carcass cord membentuk sudut 90 derajat terhadap keliling lingkaran ban. Jadi dilihat dari samping
48
konstruksi cord adalah dalam arah radial terhadap pusat atau crown dari ban. Bagian dari ban berhubungan langsung dengan permukaan jalan diperkuat oleh semacam sabuk pengikat yang dinamakan "Breaker" atau "Belt". Ban Radial memiliki jalinan
plycord yang membentang dari satu bibir ban ke bibir ban
sampingnya. Jalinan antara Plycord juga di perkuat oleh sabuk kawat baja.
Gambar 2. 18:Nama Bagian Ban Radial Nama dan Fungsi Bagian Ban Radial
Tread adalah lapisan karet luar bagian telapak ban yang berfungsi untuk melindungi carcass ban terhadap keausan , benturan, kerusakandan tusukan obyek dari luar yang dapat merusak ban.
Tread dibuat banyak pola yang disebut Pattern, yang langsung
berhubungan dengan permukaan jalan dan menghasilkan tahanan gesek yang memindahkan gaya gerak dan gaya pengereman kendaraan ke permukaan jalan.
Breaker dan Belt adalah bagian lapisan benang ( pada ban Bias terbuat dari tekstil, sedangkan pada ban Radial terbuat dari kawat baja ) yang diletakkan di antara tread dan carcass / casing yang memperkuat daya rekat keduanya . Berfungsi untuk melindungi serta meredam benturan yang terjadi pada Tread agar tidak langsung diserap oleh Carcass / Casing.
49
Carcass / Casing adalah lapisan benang pembentuk ban dan merupakan rangka ban yang keras, berfungsi untuk menahan udara yang bertekanan tinggi, tetapi harus cukup flexibel untuk meredam perubahan beban dan benturan. Carcass terdiri dari ply ( layer ) dari tire cord yang direkatkan menjadi satu dengan karet.
Bead adalah bundelan kawat yang disatukan oleh karet yang keras dan berfungsi berfungsi untuk mencegah robeknya ban dari rim oleh karena berbagai gaya yang bekerja. Udara bertekanan di dalam ban mendorong bead keluar pada rim peleg dan tertahan kuat disana. Bead dilindungi dari kerusakan karena gesekan dengan peleg dengan jalan memberinya lapisan karet keras yang disebut Chafer strip.
Sidewall adalah lapisan karet yang menutup bagian samping ban dan berfungsi untuk melindungi carcass terhadap kerusakan dari luar.Di sidewall tercantum nama pabrik pembuat, ukuran ban, dan informasi lainnya.
Inner Liner adalah pengganti ban dalam dan terbuat dari campuran karet yang kedap udara.
50
Gambar 2. 20: Bagian Bead Area
a) Kode Ukuran ban Radial
Ban mempunyai bahasa sendiri untuk berkomunikasi dengan penggunanya. Bahasa ban yang berupa serangkaian angka dan huruf menunjukkan data-data spesifikasi, merek dan tipe, yang universal dan sudah disepakati oleh semua produsen ban di seluruh dunia.
Sebagai contoh ada ban dengan kode seperti pada gambar 2.31 , Ban Radial dengan kodenya, yaitu : 205 / 65 R 15 94 H
Angka 205 dari rangkaian kode 205 / 65 R 15 94 H merupakan lebar ban dalam satuan milimeter , kemudian angka 65 adalah aspek rasio ban dalam satuan prosentase terhadap lebar ban, dan huruf R merupakan konstruksi Radial serta angka 15 merupakan diameter RIM dalam satuan inchi kemudian angka 94 merupakan load index atau indek beban dalam satuan KG maksimum sedangkan huruf H merupakan kode simbol indek kecepatan (speed index ) dalam satuan KM / jam.
51 b) Indeks ( Simbol ) Kecepatan dan Indeks Beban
Indeks kecepatan adalah simbol huruf mulai dari J sampai dengan Z yang telah disepakati bersama seluruh produsen ban untuk menunjukkan batas kecepatan maksimum yang aman, yang juga berhubugan dengan indeks beban. Tabel di bawah ini memberikan informasi nilai indeks beban dan simbol kecepatan untuk masing-masing simbol atau nilai.
Simbol Kecepatan (simbol and kecepatan maksimum dalam km/jam)
J K L M N P Q R S T H V W Y
KmH 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 210 240 270 300 Keterangan: Simbol “ZR” berarti aman dipacu lebih dari 240km/jam
Indeks Beban (simbol and beban maksimum dalam Kg)
LI Kgs LI Kgs LI Kg LI Kg LI Kg LI Kg 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 325 335 345 355 365 375 387 400 412 425 437 450 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 462 485 487 500 515 530 545 560 582 600 615 630 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 650 670 690 710 730 750 775 800 825 850 875 900 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 650 670 690 710 730 750 775 800 825 850 875 900 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 925 950 975 1000 1030 1060 1090 1120 1150 1180 1215 1250 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 1285 1320 1360 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800
c) Jenis – jenis Ban Menurut Penggunaannya
Dalam penggunaannya ban dibagi menjadi 2 , yaitu menggunakan ban harus memakai ban dalam dan satunya dalam penggunaannya tidak harus menggunakan ban dalam.
52
Tube Type
Ban tube type adalah ban yang memiliki ban dalam, artinya dalam
penggunaannya harus memakai ban dalam. Jenis ban ini paling banyak terdapat jenis ban motor. Adapun untuk mobil jenis ban ini banyak digunakan pada kendaraan angkutan. Keunggulan dari jenis ban ini antara lain, harga ban lebih murah ketimbang ban tubeless, biaya tambal lebih murah ketimbang ban tubeless, dan bisa memakai peleg jenis apa saja .
Gambar 2. 22: Ban Tube Type
Ban Tubeless
Ban tubeless lebih keras dibanding ban biasa, hal tersebut karena struktur karet lebih tebal dan padat. Tujuannya adalah pada saat dipasang pada peleg tidak akan bocor ban tersebut melalui pori-pori ban. Adapaun pada ban tubeless peleg sudah terpasang cop pentil seperti pada gambar 2.39 : valve stem terpasang pada peleg.
Gambar 2. 23: Ban Tubeless
