Makalah Teori Perawatan Kendaraan
FRONT WHEEL ALIGNMENT (FWA)
Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Perawatan Kendaraan sebagai syarat kelulusan tugas akhir semester
Disusun Oleh:
AFDHAL ZIKRI 1202115
Kode Seksi : 105556
PENDIDIKAN TEKNIK OTOMOTIF
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2014
Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya sehingga penulis berhasil menyelesaikan Makalah ini yang Alhamdulillah tepat pada waktunya yang berjudul “Front Wheel Alignment (FWA)”
Makalah ini berisikan tentang informasi Front Wheel Alignment, beserta komponen dan peralatannya. Diharapkan Makalah ini dapat memberikan informasi kepada kita semua tentang Front Wheel Alignment pada kendaraan roda empat.
Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak, yang bersifat membangun selalu diharapkan demi kesempurnaan makalah ini, khususnya bapak Toto Sugiarto, S.Pd, M.Si selaku dosen pembimbing.
Akhir kata, saya sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah SWT senantiasa me-ridhai segala usaha kita. Amin.
Padang, 12 Desember 2014
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iii
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1 B. Rumusan Masalah ... 2 C. Tujuan ... 2 D. Manfaat ... 2 BAB II PEMBAHASAN A. Defiinsi Front Wheel Alignment ... 3
B. Pentingnya Front Wheel Alignment ... 4
C. Definisi, Fungsi, dan Pengaruh Camber ... 5
D. Definisi, Fungsi, dan Pengaruh Caster ... 9
E. Definisi, Fungsi, dan Pengaruh King-pin Inclination dan Offset ... 10
F. Definisi dan Fungsi Toe ... 13
G. Definisi dan Jenis Turning Radius ... 16
BAB III PENUTUP A. Kesimpulan ... 18
B. Saran ... 18
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kenyamanan berkendara merupakan hal yang harus dipenuhi oleh sebuah kendaraaan, karena berhubungan dengan keamanan atau safety. Baik untuk pengendara, penumpang, kendaraan itu sendiri atau juga terhadap kendaraan lain sehingga mendukung terciptanya kondisi berlalu lintas yang baik. Salah satu faktor yang sangat berperan adalah kondisi kemudi/steering kendaraan. Kemudi berfungsi untuk mengatur arah kendaraan yang dilakukan oleh sopir, sehingga kondisi sistim kemudi mempengaruhi sopir dalam mengontrol laju kendaraan itu sendiri. Kondisi sistem kemudi yang kurang baik akan mengakibatkan ketidak nyamanan bagi sopir, sehingga cepat lelah, lebih jauh akan memberikan andil sebagai penyebab pada terjadinya kecelakaan. Kondisi kemudi atau steer mobil sangat tergantung pada penyetelan roda-roda, baik roda depan atau pun roda belakang (wheel alignment).
Pemakaian mobil setelah jangka waktu tertentu mengakibatkan perubahan kondisi komponen roda depan dan belakang, sehingga memerlukan perawatan secara rutin agar kondisi ban dan komponen steering lebih tahan lama serta pengemudian menjadi lebih stabil dan nyaman. Hasil spooring yang baik juga turut andil dalam menjaga kelestarian lingkungan karena berpengaruh menurunkan penggunaan bahan bakar per kilometer jarak tempuh dan mengurangi sampah akibat debu karet ban yang aus di udara.
Disini diuraikan pengertian dari FWA, serta penjelasan faktor-faktor pada FWA.
B. Rumusan Masalah
Dari latar belakang diatas maka dapat dirumuskan masalah-masalah sebagai berikut:
1. Apa itu Front Wheel Alignment/ Spooring?
2. Mengapa diperlukan Pemeriksaan Front Wheel Alignment? 3. Apa saja faktor Front Wheel Alignment?
C. Tujuan
Setelah mendiskusikan tema ini, diperoleh beberapa tujuan sebagai berikut:
1. Mengetahui definisi Front Wheel Alignment 2. Mengetahui pentingnya Front Wheel Alignment 3. Mengetahui macam faktor Front Wheel Alignment
D. Manfaat
Berdasarkan masalah dan tujuan, manfaat dari penulisan makalah ini sebagai berikut:
1. Memahami definisi Front Wheel Alignment 2. Memahami pentingnya Front Wheel Alignment 3. Memahami macam faktor Front Wheel Alignment
BAB II PEMBAHASAN
A. Definisi Front Wheel Alignment
Steering system atau sistem kemudi berfungsi untuk mengendalikan arah kendaraan sesuai kehendak pengemudi. Umumnya yang dikendalikan adalah kedua roda depan, meskipun dewasa ini telah dikembangkan sistem pengendalian keempat roda. Walaupun demikian kendaraan harus dapat dikendalikan dengan mudah agar roda tidak terseret saat kendaraan sedang berbelok.
Wheel alignment atau pengaturan posisi roda depan sangat berkaitan dengan pengendalian steering system. Hal ini dimaksudkan supaya :
1. Steering wheel dapat kembali lurus setelah berbelok.
2. Steering cenderung lurus kedepan meskipun steering wheel dilepas. 3. Tenaga yang digunakan memutar steering wheel lebih ringan. 4. Keausan ban dapat merata.
Gambar 1. Proses Wheel Alignment
Wheel Alignment atau di Indonesia orang lebih mengenal dengan sebutan Spooring, adalah perawatan kendaraan pada kendaraan roda 4 atau lebih dengan tujuan agar ban lebih tahan lama karena terhindar aus pada sisi luar atau sisi bagian dalam. Selain itu tujuan dari Wheel Alignment adalah
menyelaraskan kendaraan agar dapat berjalan lurus dan stir tidak menarik ke kiri atau kanan. Lakukanlah Wheel Alignment minimum 3 (tiga) bulan atau 10.000 km.
B. Pentingnya Wheel Front Wheel Alignment
Jangka waktu pemeliharaan spooring adalah sekitar setiap 15.000 km atau 12 sampai dengan 24 bulan sekali tergantung jarak tempuh dan kondisi jalan yang dilewati sehari-harinya. Sebagai gambaran dalam penggunaan mobil jika data spooring mobil terdapat penyimpangan, misal datanya menyimpang 3 mm dari spesifikasi, dapat mengakibatkan ban terseret kearah samping sejauh 28 meter setiap 1 mil (1.60934 km) jarak tempuh. Apabila terjadi seperti itu mobil harus diperiksa dan dicari tahu apa penyebabnya, kemungkinan terdapat kesalahan penyetelan atau perlu disetel ulang atau ada yang sudah waktunya ada komponen yang harus diganti. Beberapa pertimbangan menspooring mobil antara lain:
1. Sehabis membeli satu set ban baru. Untuk memaksimalkan umur tapak ban, data spooring yang benar akan memberikan jaminan ban agar tidak cepat aus. Walaupun dari pabrikan sudah dispooring, dalam rangka untuk penyesuaian dengan ban baru spooring tetap diperlukan agar dapat diupayakan setelan yang maksimal untuk tipe dan jenis ban yang digunakan. Mengingat mahalnya harga ban saat ini menjaga keawetan usia pakai ban adalah pertimbangan yang masuk aka dan bijaksana secara ekonomis.
2. Saat menyetir mobil terasa kurang stabil dan atau mobil selesai dilakukan perbaikan pada sistem kemudi, spooring diperlukan untuk tujuan diagnosa/pemeriksaan. Pekerjaan spooring ini menjadi penting untuk melakukan pengecekan keselarasan awal dari suspensi dan sambungan-sambungan kemudi. Hal ini diperlukan untuk menentukan kelayakan tiap bagian komponennya apakah masih layak dipakai, rusak atau salah
pasang atau kurang tepat dalam pemasangan sehingga tidak bisa disetel. Bagian yang aus atau rusak harus diganti sebelum roda dapat disesuaikan.
3. Sehabis servis atau penggantian komponen suspensi. Pada kebanyakan mobil dengan MacPherson struts, roda depan harus disesuaikan jika struts diganti, spooring juga diperlukan jika batang tie, tie end tie-rod, lengan idler, tie rods, tie rod ends, idler arm, steering links, control arms or control arm bushings, steering knuckle or steering rack barusan dibongkar atau diperbaiki atau diganti.
4. Manfaat mobil dengan spooring yang benar adalah kendali pengemudian yang stabil dan traksi ban pada jalan yang optimal, menjaga tapak ban dalam kontak penuh dengan jalan akan mehasilkan rasa kenyaman dan meningkatkan keamanan dalam mengendarai sebuah mobil. Ban yang menapak dengan posisi miring pada jalan akan mengurangi traksi atau cekraman ban pada permukaan jalan sehingga berbahaya saat menikung, berpengaruh pada pengereman serta mempercepat keausan telapak ban. Ketidak samaan data kemiringan ban dan sumbu putar kemudi antara roda kanan dan kiri bisa mengakibatkan mobil cenderung membelok ke satu arah tertentu saat melaju di jalan yang lurus.
C. Definisi, Fungsi, dan Pengaruh “Camber”
Camber adalah kemiringan roda bagian atas ke dalam atau keluar terhadap garis vertikal jika dilihat dari depan kendaraan.
Gambar 2. Camber positif (+)
Bagian atas miring keluar jika dilihat dari depan kendaraan, sehingga garis vertikal dengan garis tengah roda membentuk sudut (sudut camber + ).
Fungsi:
Perpanjangan garis tengah roda akan bertemu pada permukaan jalan “0” sehingga roda akan cenderung menggelinding mengelilingi titik “0” (rolling camber).
“Dengan adanya rolling camber, gaya untuk memutar kemudi menjadi lebih ringan. Camber positif menyebabkan pengemudian menjadi ringan”
Pengaruh:
Gaya sejajar sumbu spindel yang mengarah ke roda menyebabkan reaksi roda menekan ke arah bantalan dalam sehingga reaksi kekocakan (oblak) bantalan berkurang.
“Camber positif mengurangi efek kekocakan bantalan”
a. Letak beban kendaraan pada spindel mendekati bantalan dalam menyebabkan getaran ditimbulkan spindel diteruskan ke sistem kemudi menjadi kecil.
b. Bantalan roda bagian dalam dibuat lebih besar.
2. Camber negatif (-)
Gambar 4. Camber negatif (-)
Bagian roda miring ke dalam jika dilihat dari depan kendaraan, sehingga garis vertikal dengan garis tengah roda membentuk sudut (sudut - ). Fungsi:
Gambar 5. Fungsi camber negatif (-)
Pada camber negatif jarak titik kontak terhadap jalan dengan titik putar kemudi terhadap jalan makin jauh. Rolling camber mengarah ke dalam.
“Camber negatif menyebabkan pengemudian berat” Penggunaan: Pada mobil dengan kecepatan tinggi / mobil balap. Pengaruh:
Gaya sejajar sumbu spindel yang mengarah keluar dari roda menyebabkan roda ingin lepas dari pengikatnya, reaksi kekocakan bantalan pada roda kemudi bertambah.
”Camber negatif menyebabkan efek kebebasan bantalan roda bertambah” Letak beban kendaraan pada sumbu spindel mendekati bantalan luar, menyebabkan gaya pada spindel diteruskan ke sistem kemudi bertambah
3. Camber nol (0)
Gambar 6. Camber nol (0)
Garis tengah roda sejajar dengan garis vertikal jika dilihat dari depan kendaraan disebut camber 0.
Fungsi:
“Camber nol menyebabkan stabilitas pengemudian berkurang” Pengaruh:
“Camber nol menyebabkan getaran pada roda kemudi besar dan tidak stabil”
D. Definisi, Fungsi, dan Pengaruh “Caster”
Caster adalah kemiringan sumbu putar kemudi (king pin) terhadap garis tengah roda vertikal jika dilihat dari samping kendaraan.
1. Caster Nol (0)
Tidak ada kemiringan pada sumbu king-pin terhadap garis tengah roda vertikal “0“
Pengaruh:
Saat jalan lurus roda tidak cenderung mencari sikap lurus, sehingga tidak ada kestabilan saat jalan lurus.
2. Caster Negatif (-)
Bagian atas sumbu king-pin berada di depan garis tengah roda vertikal “0“ dan bagian bawah sumbu king pin berada di belakang.
Pengaruh:
Roda menggelepar dan timbul getaran Roda bergerak tidak stabil saat jalan lurus 3. Caster Positif (+)
Bagian atas sumbu king-pin berada di belakang garis tengah roda vertikal “0“ dan bagian bawah sumbu king-pin berada di depan.
Pengaruh:
Makin besar penyetelan caster positif, makin besar kemampuan roda kembali pada posisi lurus. Bila permukaan jalan jelek, getaran roda terasa kuat dirasakan pada kemudi
Fungsi Caster: 1. Saat Jalan Lurus
“Saat jalan lurus, caster berfungsi menggerakkan roda tetap stabil dalam posisi lurus walau roda kemudi dilepas”
2. Saat Berbelok
Gambar 8.
Fungsi caster saat berbelok
Spindel bergerak naik Badan mobil kanan bergerak turun dan camber berubah ke arah negatif
Spindel bergerak turun Badan mobil kiri bergkerak naik camber berubah ke arah positif
E. Definisi, Fungsi, dan Pengaruh “King-Pin Inclination dan Offset”
1. Definisi King-Pin Inclination
Sudut king-pin adalah: Kemiringan sumbu king–pin terhadap garis vertikal jika dilihat dari depan kendaraan.
a b o Keterangan : = Garis vertikal = Sudut king-pin = Sudut camber b = Sumbu king-pin a = Sumbu roda
=. Sudut camber ditambah Sudut king-pin
Gambar 9. King-pin inclination 2. Fungsi King-Pin Inclination
Gambar 10. Fungsi king-pin inclination
Perhatikan pada gambar pada saat belok kanan king–pin terangkat ke atas dan saat belok kiri juga naik. Goresan ke atas king–pin diteruskan ke pegas dan body kendaraan. Perubahan tinggi king–pin menyebabkan gaya balik kemudi ke posisi lurus
“Sudut king–pin berfungsi untuk mengembalikan sikap roda ke posisi lurus setelah membelok”
Jarak antara titik temu, garis tengah roda terhadap permukaan jalan dengan titik temu perpanjangan garis sumbu king–pin terhadap permukaan jalan disebut “Offset“
a. Off set
positif
Jarak offset diperlukan saat roda dibelokkan tidak terjadi ban menggosok pada permukaan jalan, karena roda akan bergerak mengelilingi sumbu king–pin. Pada kendaran hanya diperlukan sedikit
offset, jika offset besar pengemudian terasa berat dan getaran cukup kuat b. Offset nol
Jika offset nol, pada saat roda dibelokkan terjadi ban menggosok pada permukaan jalan, karena sumbu putar kemudi (king–pin) tepat pada garis simetris ban.
c. Offset negatif
Sifat pengereman dapat dikurangi biasanya bila koefisien gesek tidak sama atau lewat pada jalan yang jelek.
F. Definisi dan Fungsi “Toe”
1. Definisi Toe
Selisih jarak antara roda bagian depan dengan roda bagian belakang jika dilihat dari atas kendaraan.
a. Toe nol (0)
Gambar 12. Toe nol (0)
Toe nol, roda kiri dan kanan pada posisi pararel. Jarak A = B Gambar 11. Offset
b. Toe in (positif)
Gambar 13. Toe in (positif)
Roda bagian depan berada pada posisi saling mendekat. Toe-in: A B
c. Toe out (negatif)
Gambar 14. Toe out (negatif)
Roda bagian depan berada pada posaisi saling menjauh Toe-out: A B
2. Fungsi Toe
Reaksi rolling camber menyebabkan roda menggelinding ke arah luar oleh sambungan kemudi roda dipaksa bergerak lurus ke arah jalannya kendaraan. Akibatnya roda menggelinding dengan ban menggosok pada permukaan jalan.
Reaksi toe-in mengakibatkan roda menggelinding ke arah dalam, sehingga efek rolling camber ke arah luar dapat diatasi sehingga roda dapat menggelinding lurus tanpa terjadi ban menggosok pada permukaan jalan, sehingga dapat:
Menghemat ban / keausan ban merata Pengemudian stabil / tidak timbul getaran
Gambar 15. Fungsi toe koreksi camber b. Sebagai koreksi gaya penggerak
Gaya penggerak dari aksel belakang diteruskan ke aksel depan melalui rangka. Reaksi tahanan gelinding ban roda depan yang mengarah ke belakang menyebabkan roda bagian depan cenderung bergerak ke arah luar. Untuk mengatasi reaksi roda bagian depan cenderung bergerak ke arah luar perlu penyetelan: Toe in ( Toe positif )
Penyetelan toe-in umumnya : 0 + 5 mm 2) Mobil penggerak roda depan
Gaya penggerak diteruskan ke aksel belakang melalui rangka. Reaksi tahanan gelinding roda belakang yang mengarah ke belakang menyebabkan roda depan bagian depan cenderung bergerak ke arah dalam. Untuk mengatasi reaksi roda depan bagian depan cenderung bergerak ke arah dalam perlu penyetelan:
Toe out (toe negatif)
Penyetelan toe–out umumnya : 0 - 2 mm
G. Definisi dan Jenis “Turning Radius”
Sudut belok adalah sudut roda untuk membelokkan kendaraan, dalam hal ini dilayani oleh sistem sambungan kemudi. Ada berapa permasalahan pada konstruksi sistem sambungan kemudi:
Gambar 16. Turning radius kemudi king-pin
Lengan kemudi menggerakkan aksel berputar pada titik pusatnya. Sudut belok roda kiri sama dengan sudut belok roda kanan.
Tidak digunakan pada mobil penumpang karena konstruksi, kendaraan menjadi tinggi
Biasa digunakan pada kereta gandeng (truk gandeng) 2. Kemudi lengan pararel
Sudut belok roda kiri sama dengan sudut belok roda kanan. Dengan sudut belok yang sama tidak didapatkan titik pusat lingkaran belok yang terpusat akibatnya terjadi gesekan antara ban dengan permukaan jalan.
3. Kemudi lengan trapesium
Gambar 18. Turning radius kemudi lengan trapesium
Dengan prinsip Acherman Janteau didapatkan titik pusat lingkaran belok semua roda yang terpusat sehingga kendaraan dapat membelok dengan baik tanpa menimbulkan gesekan antara ban dengan permukaan jalan. Konstruksi ini digunakan pada setiap kendaraan.
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan
Alignment roda depan dapat mempengaruhi sistem kemudi, karena alignment yang sesuai dengan spesifikasi menstabilkan jalan kendaraan/mobil pada berbagai kecepatan dan memudahkan waktu berbelok, juga memperpanjang umur pemakaian ban. Faktor-faktor yang tercakup dalam alignment roda depan adalah : toe-in, turning radius, sudut camber, sudut caster, dan king-pin inclination atau steering axis inclination. Apabila faktor-faktor diatas ini atau salah satunya tidak sesuai spesifikasi, maka sistem kemudi terpengaruh dan keausan ban tidak merata. Untuk itu perlu pengecekan alignment roda depan.
= Sudut roda dalam = Sudut roda luar = Selisih sudut roda
dalam dan sudut roda luar
B. Saran
Untuk pemilik kendaraan, hendaknya rutin melakukan perawatan pada Front Wheel Alignment karena tumpuan kendaraan beserta pengarah laju kendaraan terdapat pada roda, sehingga harus tetap dalam kondisi optimal.
Untuk pemilik jasa perawatan Front Wheel Alignment, hendaknya melakukan perawatan Front Wheel Alignment sesuai dengan prosedur untuk meminimalisir kesalahan dan efisiensi kerja.
DAFTAR PUSTAKA
Astra International Isuzu
Boentarto, 2007. Cara Perawatan dan Penyetelan Casis Mobil. Jogjakarta: Andi Offset
Isuzu Training Center
PPPGT. 2010. Modul Teknik Mekanik Otomotif – Geometri Roda. Malang: VEDC Malang
Ribowo, Agung. 2012. Front Wheel Alignment, dalam http://agungribowo-otomotif.blogspot.com/2012/05/front-wheel-alignment-fwa.html. diakses 8 Desember 2014
Sudjadmiko, Iwan E. 2013. Mengenal Wheel Alignment (Spooring), dalam http://yamatoikwan.blogspot.com/2013/03/mengenal-wheel-alignment-spooring.html. diakses 8 Desember 2014
Setyono, Wuyung. 2014. Wheel Alignment (Bagian 1), dalam http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/menuutama/otomo tif/1160-kapan-mobil-butuh-spooring. diakses 8 Desember 2014
Toyota.-Astra Motor. 1995. Toyota New Step 1 Training Manual. PT. Toyota-Astra Motor
