commit to user
i
MODIFIKASI SISTEM KEMUDI MANUAL MENJADI
SISTEM KEMUDI POWER STEERING PADA KIJANG 5K
(STEERING GEAR)
PROYEK AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Ahli Madya/Amd
Oleh :
TOPIK ROHMANSAH
NIM. I8609033
PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN OTOMOTIF
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
commit to user
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Proyek Akhir dengan Judul ”Modifikasi sistem Kemudi Manual menjadi Sistem
Kemudi Power SteeringPadaToyota Kijang 5 K” ini telah disetujui untuk
dipertahankan dihadapan Tim Penguji Tugas Akhir Program Studi DIII Teknik Mesin Otomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Pada Hari :
Tanggal :
Pembimbing I
Wahyu Purwo Raharjo, ST., MT.,
NIP. 197202292000121001
Pembimbing II
JakaSulistya Budi, ST.,
commit to user
iii
Proyek Akhir Program Studi Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik
Univesitas Sebelas Maret
Dengan judul :
MODIFIKASI SISTEM KEMUDI MANUAL MENAJADI SISTEM
KEMUDI POWER STEERING PADA KIJANG 5 K
(STEERING GEAR)
Disusun oleh :
TOPIK ROHMANSAH
NIM. I 8609033
Telah dapat disahkan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli
Madya.
Ketua Program Studi Diploma III Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Heru Sukanto, S.T., M.T.
commit to user
commit to user
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan segala rahmat dan karunia-Nya kepada penulis, sehingga penulis
dapat menyelesaikan laporan Proyek Akhir ini dengan judul ”Modifikasi Sistem
Kemudi Manual menjadi Sistem Kemudi Power Steering’’. Laporan Proyek Akhir
ini disusun untuk memenuhi syarat mendapatkan gelar Ahli Madya (A.Md) dan
menyelesaikan Program Studi DIII Teknik Mesin Otomotif Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
Dalam penyusunan laporan ini penulis banyak mengalami masalah dan
kesulitan, tetapi berkat bimbingan serta bantuan dari berbagai pihak maka penulis
dapat menyelesaikan laporan ini. Oleh karena itu, pada kesempatan yang bahagia
ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada :
1. Bapak Wahyu Purwo Raharjo, ST., MT., selaku pembimbing I Proyek
Akhir.
2. Bapak Jaka Sulistya Budi, ST., selaku pembimbing II Proyek Akhir dan
sebagai koordinator Proyek Akhir.
3. Bapak Heru Sukanto, ST., MT., selaku Ketua Program D III Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
4. Mas Solikhin, mas Rohmad, dan mas Sariyanto selaku laboran Motor Bakar
terima kasih atas bimbingan dan bantuannya
5. Teman- teman Proyek Akhir Damar dan Whonica yang selalu membantu
dalam menyelesaikan Proyek Akhir ini.
6. Teman – teman, D3 Teknik Mesin Otomotif 2009 terima kasih atas
persaudaraan, kekompakan dan canda tawanya.
7. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu – persatu yang telah membantu
commit to user
vi
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dan keterbatasan ilmu dalam
penyusunan laporan ini, maka segala kritikan yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan laporan ini.
Akhir kata penulis hanya bisa berharap semoga laporan ini dapat
bermanfaat bagi penulis sendiri khususnya dan para pembaca baik dari kalangan akademis maupun lainnya.
Surakarta, Juli 2012
commit to user
vii
ABSTRAKSI
TOPIK, 2012, “MODIFIKASI SISTEM KEMUDI MANUAL MENJADI POWER STEERING PADA TOYOTA KIJANG 5K” (STEERING GEAR),Proyek Akhir, Program Studi Diploma III Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta
Proyek Akhir ini bertujuan untuk memodifikasi sistem kemudi manual tipe
recirculating ball menjadi sistem kemudi dengan power steering tipe rack and pinion pada Toyota kijang 5k.
Power steering adalah sebuah sistem yang berfungsi untuk memperingan tenaga yang dibutuhkan untuk memutarkan kemudi terutama pada kecepatan rendah. Sistem power steering ini mempunyai beberapa komponen utama yang yang terdiri dari tangki reservoir, vane pump, power cylinder dan steering gear.
Steering gear berfungsi untuk mengarahkan roda depan, dan dalam waktu
bersamaan juga berfungsi sebagai gigi reduksi untuk meningkatkan momen agar kemudi menjadi lebih ringan. Gerakan putar pinion diubah langsung oleh rack
dan control valve assembly dikarenakan rusak atau sobek. Cara mengatasi
gangguan pada steering gear rack and pinion adalah dengan mengganti seal - seal
commit to user
4.2.2 Penyebab penyebab kebocoran 37
4.2.3 Pembongkaran Steering Gear 39
commit to user
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Sistem kemudi 3
Gambar 2.2. Sistem kemudi recirculating ball 4 Gambar 2.3. Sistem kemudi rack and pinion 6
Gambar 2.4. Power steering tipe rack and pinion 8
Gambar 2.5. Gear housing dan power cylnder 9 Gambar 2.6. Kontruksi control valve 10
Gambar 2.7. Control valve dalam posisi netral 11
Gambar 2.8. Control valve dalam posisi belok kanan 11
Gambar 2.9. Control valve dalam posisi belok kiri 12 Gambar 2.10. Cara kerja control valve dalam putaran rendah 14 Gambar 3.11. Cara kerja control spool dalam putaran rendah 14
Gambar 2.12. Cara kerja control valve dalam putaran sedang 15 Gambar 2.13. Cara kerja control spool dalam putaran sedang 15
Gambar 2.14. Cara kerja control valve dalam putaran tinggi 15 Gambar 2.15. Cara kerja control spool dalam putaran tinggi 16
Gambar 2.16. Cara kerja power steering posisi lurus 17 Gambar 2.17 Cara kerja power steering posisi belok 17
Gambar 3.1. Sistem kemudi rack and pinion 18 Gambar 3.2. Dudukan power cylinder 19 Gambar 3.3. Braket power cylinder 19
Gambar 4.12. Mencepit steering gear dengan ragum 39 Gambar 4.13. Melepas rack boot 39
commit to user
x
Gambar 4.15. Pelepasan rack end 40
Gambar 4.16. Pelepasan Control valve assembly 40
Gambar 4.17. Pelepasan steering rack 41
Gambar 4.18. Pemasangan rack end 42
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Sistem kemudi pada mobil berfungsi untuk mengendalikan atau mengatur
arah kendaraan dengan cara membelokkan roda depan. Dalam sistem kemudi
manual, gaya yang diperlukan untuk memutar roda depan sepenuhnya berasal dari
putaran roda kemudi yang diputar oleh pengemudi. Hal ini akan berpengaruh pada kenyamanan pengemudi dan penumpangnya.
Untuk mengurangi gaya yang diperlukan dalam memutar roda depan,
diperlukan suatu sistem bantuan kemudi yang disebut power steering. Power
steering adalah sebuah sistem yang berfungsi untuk memperingan tenaga yang
dibutuhkan untuk memutarkan kemudi terutama pada kecepatan rendah. Power
steering biasanya digunakan pada kendaraan besar, tetapi sekarang juga
digunakan pada mobil-mobil penumpang yang berukuran kecil. Sistem Power
steering membuat roda kemudi lebih ringan pada saat belok ketika mobil berjalan dengan kecepatan rendah dan memberikan kenyaman pada saat kecepatan tinggi
Menyadari akan pentingnya peranan sistem kemudi dengan power steering
maka diambil rumusan masalah “Memodifikasi Sistem Kemudi Manual menjadi
Sistem Kemudi dengan Power Steering tipe Rack and Pinion pada Toyota Kijang.
Batasan masalah Proyek Akhir ini adalah membahas tentang sistem
commit to user 1.2. Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dari Proyek Akhir ini adalah :
1. Memodifikasi sistem kemudi manual menjadi power steering tipe rack and pinion.
2. Untuk mengetahui cara kerja dari steeringgear rack and pinion dan komponen
komponennya.
3. Untuk mengetahui gangguan – gangguan dan cara mengatasi gangguan yang terjadi pada steering gear rack and pinion.
1.3. Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari Proyek Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Dapat merubah sistem kemudi manual menjadi sistem kemudi dengan power steering rackand pinion.
2. Dapat membantu meningkatkan pemahaman tentang sistem kemudi dengan
commit to user
3 BAB II
DASAR TEORI
2.1 Sistem kemudi
Sistem kemudi suatu kendaraan berfungsi untuk mengendalikan arah gerak
kendaraan sesuai dengan keinginan pengemudi. Pengendalian arah gerak ini
dilakukan oleh pengemudi, dengan jalan memutarkan atau mengubah roda kemudi
sesuai dengan arah yang dikehendaki. Prinsip kerjanya, apabila steering wheel
(roda kemudi) diputar, steering colomn (batang kemudi) akan meneruskan tenaga
putarnya ke steering gear (roda gigi kemudi). Steering gear memperbesar tenaga
putar ini sehingga dihasilkan momen puntir yang lebih besar untuk diteruskan ke
steering lingkage. Steering lingkage akan meneruskan gerakan steering gear ke
roda-roda depan.
Gambar 2.1 Sistem Kemudi
(Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1995)
Sistem kemudi yang dipakai pada kendaraaan jika ditinjau dari tenaga
yang dipakai untuk membelokkan roda kemudi, dapat dibedakan menjadi dua
commit to user 2.1.1. Sistem kemudi manual
Pada sistem kemudi manual, gaya yang diperlukan untuk memutar roda
depan sepenuhnya berasal dari putaran roda kemudi yang diputar oleh pengemudi.
Pada umumnya tipe sistem kemudi dapat dibedakan menjadi :
1. Sistem kemudi recirculating ball
a. Keuntungan
1) Komponen gigi kemudi yang relatif lebih besar, bisa digunakan pada
mobil yang berukuran sedang dan mobil penumpang besar.
2) Rangkaian antar gigi menggunakan bantalan peluru yang bergulung,
menyebabkan keausan relatif kecil dan pemutaran roda kemudi relatif
ringan.
b. Kerugian
1) Hubungan antar gigi sektor dan gigi cacing tidak langsung, melainkan
dengan bantuan mur dan peluru, menyebabkan konstruksi menjadi rumit.
2) Konstruksi yang rumit menyebabkan servis pada kemudi memerlukan
perhatian khusus.
Gambar 2.2. Sistem kemudi recirculating ball
(Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1995)
Komponen komponen sistem kemudi recirculating ball meliputi:
1. Roda kemudi berfungsi untuk mengendalikan arah roda depan melalui lengan
penghubung.
2. Poros utama kemudi berfungsi untuk mengirim gaya putar roda kemudi ke bak
commit to user
3. Batang kemudi, merupakan tempat poros utama
4. Bak roda gigi kemudi, merubah gerak putar dari roda kemudi menjadi gerak
maju mundurnya lengan penghubung, dengan memberikan tambahan gaya.
5. Lengan pitman, meneruskan gerakan gigi kemudi ke batang penghubung.
6. Batang penghubung menghubungkan tie rod sebalah kanan dan kiri
7. Tie rod berfungsi menghubungkan lengan nakel kemudi dengan batang
penghubung.
8. Lengan idler menunjang batang penghubung dan tie rod dalam gerakan maju
mundur.
9. Lengan nakel berfungsi untuk mengendalikan roda – roda depan sesuai dengan
gerakan lengan penghubung.
Prinsip kerja sistem kemudi tipe recirculating ball adalah ketika roda
kemudi diputar maka gerakan ini akan di teruskan ke worm gear. Hal ini
menyebabkan nut atau mur kemudi bergerak bergeser pada worm gear.
Sementara nut bergerak, sector shaft juga ikut berputar menggerakkan pitman arm yang diteruskan ke roda depan melalui steering linkage.
2 Sistem kemudi Rack and Pinion
Kemudi jenis ini mempunyai konstruksi sederhana dimana gerakan putar
pinion diubah langsung oleh rack menjadi gerakan mendatar .
a. Keuntungan
1) Konstruksi sederhana dan lebih ringan
tipe ini relatif efisien tempat karena gear box yang diperlukan tidak
terlalu besar. Rack yang digunakan juga digunakan sebagai sambungan
langsung terhadap kemudi sehingga relay rod tidak dibutuhkan.
2) Kontak gigi terjadi secara langsung
Sifat diatas menjadikan tipe rak and pinion lebih responsif.
commit to user
b. Kerugian
1) Bentuk roda gigi relatif kecil, sehingga kemudi jenis ini hanya dapat
digunakan pada mobil penumpang ukuran kecil sampai sedang.
2) Persinggungan antara gigi-gigi terjadi secara langsung sehingga keausan
relatif lebih cepat terjadi.
3) Bentuk gigi rak adalah lurus (spur gear), sehingga dapat menyebabakan cepatnya keausan pada rak.
Gambar 2.3. Sistem kemudi rack and pinion
(Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1995)
Komponen komponen sistem kemudi rack and pinion:
1. Roda kemudi berfungsi untuk mengendalikan arah roda depan melalui lengan penghubung.
2. Poros utama kemudi berfungsi untuk mengirim gaya putar roda kemudi ke
steering gear.
3. Batang kemudi, merupakan tempat poros utama.
4. Poros intermediate berfungsi menghubungkan poros utama dan poros pinion.
5. Steering gear berfungsi menambah gaya yang dikirim dari roda kemudi dan
merubah gerakan putar menjadi gerakan translasi. Pada jenis Rack and Pinion
komponen utama yang sangat berperan adalah Rack dan Pinion. Gerakan putar
pinion diubah langsung oleh rack menjadi gerakan mendatar. Model rack and
commit to user
tetapi goncangan yang diterima dari permukaan jalan mudah diteruskan keroda
depan sehinnga kurang bagus dalam menahann getaran.
6. Tie rod berfungsi menghubungkan lengan nakel kemudi dengan rack.
7. Rack boot berfungsi mencegah masuknya kotoran atau debu ke dalam
mekanisme rack.
8. Steering knuckle berfungsi untuk mengendalikan roda – roda depan sesuai
dengan gerakan lengan penghubung.
Prinsip kerja sistem kemudi rack and pinion adalah pinion yang
dihubungkan dengan poros utama kemudi melalui poros penghantar, berkaitan
dengan rack. Pada waktu roda kemudi diputar pinion juga ikut berputar. Gerakan
ini akan menggerakkan rack dari samping ke samping, lalu gerakan ini
dilanjutkan melalui tie rod ke steering knuckle pada roda - roda depan. Ini
menyebabkan satu roda terdorong dan satu roda tertarik. perubahan gerak putar
menjadi gerak translasi terjadi di rumah gigi kemudi.
2.1.2 Power Steering
Power steering adalah sebuah sistem yang berfungsi untuk memperingan
tenaga yang dibutuhkan untuk memutarkan kemudi terutama pada kecepatan rendah dan menyesuaikannya pada kecepatan menengah serta tinggi. Power
steering menggunakan putaran mesin untuk menggerakkan pompa sehingga
membangkitkan tekanan fluida. Tekanan fluida ini bekerja menekan torak yang
berada didalam power cylinder dan memberikan tambahan atau bantuan pada
pinion dan rack.
Besarnya bantuan ini tergantung pada besarnya tekanan hidrolis yang
bekerja pada torak. Oleh karena itu bila diperlukan tenaga pengemudi yang besar,
maka tekanan harus ditingkatkan. Variasi tekan fluida diatur oleh control valve
yang dihubungkan dengan steering main shaft.
Sistem power steering konstruksinya tidak jauh beda dengan sistem
kemudi manual dengan komponen steering wheel (roda kemudi), Steering column
(batang kemudi) dan steering linkage, hanya ditambah mekanis hidrolis yang
commit to user
pinion ini mempunyai komponen-komponen yang penting yaitu gear housing,
power cylinder, control valve dan vane pump.
Gambar 2.4 . Power Steering tipe Rack and Pinion.
bersinggungan dengan steering rack, sehingga pada saat steering wheel diputar
dan diikuti shaft pinion akan menggerakkan steering rack ke kiri atau ke kanan.
Gerakan steering rack diteruskan rack end dan tie rod ke roda depan kiri dan
kanan. Roda gigi rack and pinion mempunyai keuntungan sebagai berikut :
a. Konstruksinya sederhana, ringan karena gear box kecil, rack end sebagai
steering linkage.
b. Gigi reduksinya lebih besar maka momen untuk menggerakkan roda lebih
ringan.
c. Persinggungan giginya langsung sehingga respon cepat.
d. Rakitan steering tertutup sehingga tidak memerlukan perawatan.
2. Power cylinder
Power cylinder adalah tempat piston bekerja dan ditempatkan pada rack,
commit to user
ring pada piston dan juga oil seal pada kedua sisi silinder untuk mencegah minyak
bocor ke bagian luar. Steering wheel dihubungkan dengan steering main shaft
untuk menggerakkan control valve.
Pada saat steering wheel dalam posisi lurus control valve pada posisi
netral sehingga minyak dari vane pump tidak bekerja dikedua ruangan tetapi
dialirkan ke reservoir tank. Jika steering wheel diputar kesalah satu arah, maka
control valve merubah saluran fluida sehingga minyak pada ruangan lainnya
dikeluarkan dan mengalir ke reservoir tank.
Tipe rack and pinion yang mengatur perubahan saluran ada dua macam
alat, yaitu spool valve dan rotary valve. Pada masing-masing jenis terdapat torsion
bar yang terletak diantara control valve dan pinion.
Bekerjanya control valve tergantung besarnya puntiran yang diterima
torsion bar. Pada saat tidak ada tekanan minyak, torsion bar berputar sampai titik
tertentu sehingga control shaft stopper langsung memutar pinion dan
menggerakan rack, seperti pada sistem kemudi manual.
Gambar 2.5. Gear Housing dan Powe cylinder
dan berputar bersama. Bila tidak ada tekanan minyak dari vane pump, torsion bar
akan terpuntir sepenuhnya. Control valve shaft dengan pinion gear berhubungan
pada stopper. Sehingga momen dari control valve diteruskan langsung ke pinion
commit to user
Gambar 2.6. Konstruksi Control Valve
(Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1995)
Cara Kerja Pengaturan Minyak
Pembatasan dalam sirkuit hidrolis dilakukan oleh gerakan putar dari
control valve shaft dalam kaitan dengan rotary valve. Pada saat membelok ke
kanan tekanan ditutup pada orifice X dan Y dan pada saat berbelok ke kiri
pembatasan dilakukan pada orifice X’ danY’.
Pada saat roda kemudi diputar, maka control valve berputar memutarkan
pinion gear melalui torsion bar, Pada saat control valve terpuntir berlawanan
dengan pinion gear sesuai dengan gaya pada permukaan jalan, control valve shaft
hanya berputar sebatas puntiran dan gerakan ke kiri dan ke kanan mengikuti rotari
valve. Akibatnya orifice X ,Y (X’ dan Y’) terbentuk dan perbedaan tekanan
hidraulis pada ruangan silinder sisi kanan dan kiri.
Dengan cara inilah putaran control valve langsung melakukan perubahan
saluran untuk mengatur tekanan minyak. Minyak dari vane pump masuk dari
lingkaran luar rotary valve dan minyak kembali ke tangki reservoir melalui celah antara torsion bar dan control valve shaft.
a. Posisi Netral
Selama control valve shaft dan katup rotary (rotary valve) tidak
berputar, maka dalam posisi netral. Posisi ini terjadi saat berjalan lurus tanpa
memutar roda kemudi. Minyak yang dialirkan dari pompa kembali ke tangki
commit to user
dalam silinder mulai bertekanan, tetapi keduanya tidak ada perbedaan maka
tidak terjadi bantuan power steering.
Gambar 2.7. Control Valve dalam posisi netral (http://training.hmc.co.kr. daniyusuf)
b. Posisi Belok Kanan
Pada saat membelok ke kanan, Torsian bar terpuntir dan control valve
berputar ke kanan. Minyak dari pompa ditahan oleh orifice X danY dari edge
untuk menghentikan aliran ke lubang C dan D. Akibatnya minyak mengalir ke
lubang B ke sleeve B dan kemudian ke silinder kanan, menyebabkan rack pinion bergerak ke kiri dengan bantuan power steering. Pada saat bersamaan
minyak dari ruang silinder kiri kembali ke reservoir tank melalui sleeve C-
lubang C- lubang D ruang D.
commit to user
c. Posisi Belok Kiri
Sama halnya dengan membelok ke kanan, kendaraan membelok ke kiri
torsian bar terpuntir dan control shaft berputar ke kiri. Minyak yang dialirkan
dari pompa ditahan oleh orifice X’ dan Y’ dan menutup aliran ke lubang B
dan D. Akibatnya minyak mengalir dari lubang C ke Sleeve C dan kemudian
ke ruang silinder kiri memberikan bantuan power steering. Pada waktu yang
sama, minyak pada silinder kanan mengalir kembali ke reservoir tank melalui
sleeve C- lubang B- lubang D- ruang D.
Gambar 2.9. Control Valve posisi belok kiri (http://training.hmc.co.kr. daniyusuf)
4. Vane Pump
Vane pump adalah bagian utama dari sistem power steering berfungsi
menghasilkan tekanan tinggi dan debit yang besar. Vane pump juga berfungsi
untuk mengatur jumlah aliran fluida yang diperlukan sesuai dengan putaran
mesin, dilengkapi dengan idle up untuk mencegah kondisi mesin tidak mati pada
saat steering wheel di putar maksimal. Vane pump termasuk jenis pompa rotary.
Pompa rotary ini digunakan vane yang berbentuk sliding blide, karena didalam
rotornya berbentuk blide yang bekerja karena gaya sentrifugal dan tipe ini banyak
digunakan pada power steering. Adapun komponen yang ada dalam vane pump
adalah :
a. Reservoir Tank
Reservoir tank berfungsi untuk menampung fluida power steering.
Penempatan reservoir dapat disatukan dengan pump body dan dapat terpisah.
commit to user
fluida pada tangki, apabila ketinggian minyak kurang dari tanda yang
ditentukan maka ada udara yang masuk pada sistem tersebut, akan mengurangi
kerja dari pompa atau kerja pompa menjadi tidak normal.
b. Pump Body
Pump body adalah rumah dari rotor blade dan pompa digerakan oleh
puli poros engkol mesin dengan drive belt, dan mengalirkan tekanan fluida ke
gear housing. Volume fluida dari pompa adalah sebanding dengan putaran
mesin, banyaknya minyak yang dialirkan ke gear housing akan diatur oleh flow
control valve sehingga bila kelebihan fluida akan dialirkan ke sisi hisap
(suction side).
c. Flow Control Valve
Katup pengaturan aliran (Flow Control Valve) mengatur volume aliran
minyak dari pompa ke gear housing dan menjaga agar volumenya tetap pada
rpm pompa yang berubah-ubah. Sekarang banyak pompa power steering yang
menggunakan control spool bersama dengan flow control valve untuk
menurunkan volume aliran minyak pada saat pompa mencapai kecepatan
tertentu. Dengan tujuan memperoleh gaya kemudi yang sesuai meskipun mobil
dikemudikan dengan kecepatan tinggi. Pompa power steering juga mempunyai
relief valve yang dipasang didalam flow control valve untuk mengatur tekanan
minyak maksimum. Tekanan maksimum tercapai pada saat roda kemudi
diputar sepenuhnya ke kiri atau ke kanan, kemudian control valve menutup
rapat saluran balik.
Cara kerja control valve
1. Selama Kecepatan Rendah
Tekanan pompa P1 dialirkan ke sebelah kanan flow control valve dan P2
dialirkan ke sebelah kiri setelah melewati orifice 1 dan 2. Perbedaan tekanan
antara P2 dan P1 akan semakin besar bila kecepatan rpm mesin bertambah.
Bila perbedaan tekanan P1 dan P2 mampu mengalahkan tegangan pegas (A)
pada flow control valve, maka flow control valve akan bergerak ke kiri. Ini
membuka saluran pada sisi hisap pompa (pump suction side), sehingga minyak
akan kembali ke sisi hisap pompa. Dengan cara ini, volume aliran minyak ke
commit to user
Gambar 2.10. Cara kerja control valve pada putaran rendah (Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1995)
Gambar 2.11. Cara kerja control spool pada putaran rendah (Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1995)
2. Selama Kecepatan Sedang
Tekanan pengeluaran P1 dialirkan ke sebelah control spool. Bila pompa
berputar di atas 1250 rpm, maka tekanan P1 mengalahkan tegangan pegas (B)
dan mendorong control spool ke kanan sehingga volume minyak yang melalui
orifice 2 akan berkurang dan menyebabkan penurunan tekanan P2. Akibatnya,
perbedaan tekanan antara P1 dan P2 bertambah. Sebagai akibatnya, flow
control valve bergerak ke kiri sehingga minyak kembali kesisi hisap pompa
dan menurunkan tekanan volume aliran minyak yang ke gear housing. Dengan
kata lain, bila control spool bergerak ke kanan, ujung spool bergerak ke arah
commit to user
Gambar 2.12. Cara kerja control valve pada putaran sedang (Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1995)
Gambar 2.13. Cara kerja control spool pada putaran sedang. (Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1995)
3. Selama Kecepatan Tinggi
Bila kecepatan pompa melebihi 2500 rpm maka control spool terdorong
sepenuhnya ke kanan menutup rapat orifice no.2 pada saat in tekanan P2
ditentukan oleh banyaknya minyak yang dialirkan melaui orifice no.1. Volume
aliran minyak ke gear housing dikontrol dengan cara ini.
commit to user
Gambar 2.15. Cara kerja control spool pada putaran tinggi. (Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1995)
2.1.3. Prinsip Kerja Power Steering
Prinsip kerja Power Steering dari sistem kemudi yang menggunakan
peralatan hidrolis adalah bekerja untuk meringankan pengemudian, adapun
sumber tenaganya dari pompayang menggunakan putaran mesin.
Pompa pada power steering yang digerakkan mesin bertujuan
membangkitkan tekanan fluida. Fluida yang bertekanan, menekan torak dalam
power cylinder yang membantu tenaga gerak pada pinion dan batang rack.
Besarnya tenaga bantu yang dihasilkan, tergantung pada tekanan hidrolis yang
bekerja pada torak. Oleh karena itu diperlukan tenaga pengemudian yang besar,
maka tekanan harus ditingkatkan. Tekanan fluida ini diatur oleh katup pengontrol
(control valve) yang dihubungkan dengan steering main shaft. Katup pengontrol
(control valve) menurut cara kerjanya dibedakan menjadi dua, yaitu :
a. Posisi Netral (Lurus)
Minyak dari pompa dialirkan ke katup pengontrol (control valave). Bila katup pengontrol berada pada posisi netral, semua minyak akan mengalir melalui
katup pengontrol ke seluruh relief port dan kembali ke pompa. Pada saat ini tidak
terbentuk tekanan dan tekanan pada kedua sisi torak sama, torak tidak akan
commit to user
Gambar 2.16. Posisi lurus
(Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1995)
b. Pada Saat Membelok
Pada saat poros utama kemudi (steering main shaft) diputar ke salah satu
arah, maka katup pengontrol juga akan bergerak menutup ke salah satu saluran
minyak. Saluran yang lain akan terbuka dan terjadi perubahan volume aliran
minyak dan akhirnya terbentuk tekanan. Pada kedua sisi torak akan bergerak ke
sisi yang bertekanan lebih rendah sehingga minyak yang berada dalam ruangan tersebut dialirkan ke pompa melalui katup pengontrol.
commit to user
18 BAB III
PERENCANAAN DAN GAMBAR
3.1 Perencanaan
Perencanaan yang dilakukan dalam memodifikasi sistem kemudi manual
menjadi sistem kemudi power steering adalah sebagai berikut :
1. Memilih sistem kemudi power steering tipe rack and pinion. Dalam hal ini
power steering menggunakan milik Toyota Grand Extra.
2. Merekondisi power steering tipe rack and pinion yang dipilih untuk
mengetahui komponen komponen yang aus atau rusak sebelum power steering
dipasang.
3. Melihat mobil kijang yang menggunakan sistem kemudi power steering tipe
rack and pinion, untuk mengetahui konstruksi power steering dan
mengetahui bagian – bagian dari power steering serta mengetahui tata letak
dari bagian - bagiannya.
4. Setelah dilakukan pengamatan pada mobil kijang yang menggunakan power steering tipe rack and pinion maka meniru tata letak komponen power
steering dimana power cylinder dipasang pada crossmember sedangkan vane
pump dipasang di atas dudukan kompresor ac.
Gambar 3.1. Sistem kemudi model rack and pinion
commit to user
5. Membuat dudukan power cylinder pada crossmember, dengan membuat dua
buah dudukan kiri dan kanan kemudian membautnya dengan baut 14 mm.
Serta membuat dua buah braket untuk menopang power cylinder agar
terpasang dengan kencang.
Gambar 3.2 Dudukan power steering pada crossmember
6. Membuat braket power cylinder dimana braket dibaut dengan baut 14 mm
dengan duduan power cylinder.
commit to user
7. Membuat dudukan pompa power steering, dimana dudukannya dibaut menggunakan baut 14 mm dan dijadikan satu dengan dudukan kompresor ac.
Gambar 3.4 Dudukan vane pump
8. Pemasangan V-belt dijadikan satu dengan pully kipas dan kompresor ac
Gambar 3.5 Rangkaian V- belt
Pully kipas
Vane pump
Tensioner
commit to user
9. Pemasangan serta tata letak dari selang selang power steering
Adapun alur fluida power stering adalah sebagai berikut , dari reservoir
mengalir ke vane pump, dari vane pump kemudian menuju control valve , dalam control valve di atur kemana arah fluida selanjutnya.
Gambar 3.6 Alur fluida power steering
commit to user 3.2 Gambar Komponen
Gambar 3.7 power steering tipe rack and pinion
commit to user
Gambar 3.9 Steering Gear Housing
commit to user
Gambar 3.11. Rack End
commit to user
Gambar 3.13. Control Valve Housing
commit to user
26
BAB IV
PENGERJAAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengerjaan
Proses pengerjaandalam memodifikasi sistem kemudi manual menjadi
power steering dilakukan dengan beberapa tahapan yaitu :
Tahap 1 : Pelepasan Kemudi Manual
Tahap 2 : Rekondisi Power Steering
Pelepasan kemudi manual dimaksudkan untuk mengganti sistem kemudi
yang dulunya menggunakan model recirculating ball menjadi sistem kemudi
dengan power steering tipe rack and pinion. Adapun langkah - langkah
pelepasan sebagai berikut :
a. Mendongkrak kendaraan menggunakan dongkrak untuk mempermudah dalam pelepasan sistem kemudi.
b. Memasang stand penyangga pada mobil sebagai pengaman.
c. Melepas roda depan kiri dan kanan.
d. Melepas sistem kemudi tipe recirculating ball dengan melepas komponen
-komponennya, seperti :
- Melepas intermediate shaft dari steering gear hausing.
- Melepas pitman arm dari sector shaft.
- Melepas pitman arm dari relay rod.
- Melepas tie rod dari relay rod.
commit to user
Gambar 4.1 Sistem kemudi model recirculating ball
(Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1995)
e. Melepas mesin untuk mempermudah pengeboran pada crossmember dan
mempermudah pemasangan dudukan yang akan di buat.
4.1.2 Rekondisi power steering
Rekondisi power steering dimaksudkan untuk mengetahui komponen
komponen power steering yang sudah aus atau rusak. Sehingga sistem power steering dapat bekerja dengan maksimal dan tidak terjadi kebocoran pada
sistem. Adapun langkah rekondisi power steering adalah sebagai berikut :
a. Memeriksa bearing pada control valve housing, setelah diperiksa bearing
masih baik
b. Memeriksa O-ring dan seal, setelah diperiksa seal masih baik.
c. Memeriksa steering rack , setelah diperiksa steering rack masih bagus.
d. Memeriksa kondisi rack end , setelah diperiksa ternyata rack end sudah aus
pada bagian ball joinnya maka perlu penggantian.
e. Memeriksa kondisi tie rod, setelah diperiksa tie rod sudah rusak maka perlu
penggantian.
f. Memeriksa kondisi rack boot, setelah diperiksa rack boot masih bagus dan
tidak sobek.
g. Memeriksa kondisi grommet ( karet braket ), setelah diperiksa keret sudah
commit to user
h. Memeriksa kondisi pipa presssur, setelah diperiksa pipa tidak bocor dan
tidak tersumbat.
j. Memeriksa kondisi vane pump , setelah diperiksa vane pump masih bagus.
4.1.3. Pembuatan Dudukan
Dalam pembuatan dudukan disini terdiri dari 2 macam, yang pertama
dudukan untuk power cylinder dan yang kedua dudukan untuk pompa power
steering.
a. Dudukan power cylinder
Dudukan power cylinder ditempatkan dan dibaut pada crossmember
menggunakan baut 14 mm. Dudukan power cylinder yang akan dibuat
berjumlah 2 buah di pasang kiri dan kanan.
Adapun proses pembuatan dudukan sebagai berikut :
1. Memotong bahan atau plat yang akan digunakan dalam pembuatan
dudukan sesuai dengan ukuran. Dimana panjang plat 150 x 30 mm dan
50 x 30 mm. Pemotongan dilakukan dengan menggunakan mesin
pemotong maupun dengan alat pemotong manual.
2. Mengebor crossmember untuk tempat dudukan power cylinder, dan
mengebor juga plat yang telah dipotong sehingga ukuran lubang
crossmember dan dudukan dapat tepat dan presisi.
3. Mengelas plat yang telah dipotong dan yang telah dibor menggunakan
las listrik.
commit to user
4. Menggerinda plat dudukan yang telah dilas menggunakan gerinda
tangan supaya kerak - kerak bekas pengelasan dapat hilang, sehingga
dudukan terlihat bersih dan rapi.
5. Membuat klem atau braket power cylinder dengan cara
membengkokkan plat dengan menggunakan las asetelin dengan ukuran
diameter 60 mm. Kemudian memotong plat dengan alat potong dan
yang terakir mengebornya dengan mata bor 12 mm.
Gambar 4.3 Braket power cylinder dudukan sesuai dengan ukuran. Dimana panjang plat 160 x 70 mm dan
110 x 70 mm. Pemotongan dilakukan dengan menggunakan mesin
pemotong maupun dengan alat pemotong manual.
2. Mengebor plat dengan menggunakan mesin bor dengan mata bor 12
mm, sebelum penegeburan plat terlebih dahulu disesuaikan dengan
vane pump sagar ukuran lubang dapat presisi dan tepat.
3. Mengelas plat yang telah dipotong dan yang telah dibor menggunakan
commit to user
Gambar 4.4 Pengelasan dudukan
4. Menggerinda plat dudukan yang telah dilas menggunakan gerinda
tangan supaya kerak - kerak bekas pengelasan dapat hilang, sehingga
dudukan terlihat bersih dan rapi.
Gambar 4.5. Menggerinda dudukan
4.1.4 Proses Pemotongan
Proses pemotongan dilakukan karena bagian dari sistem kemudi terlalu
panjang seperti poros intermediate dan rack end. Oleh karena itu perlu
dilakukan pemotongan baik menggunakan mesin pemotong maupun dengan
cara manual.
a. Pemotongan Poros Intermediate
Poros intermediate merupakan poros penghubung antara steering gear
dengan steering column, apabila poros terlalu panjang maka poros tidak dapat
masuk dalam steering gear. Adapun langkah pemotongan sebagai berikut :
1. Melepas poros intermediate dari poros utama dengan melepas ke 2
commit to user
2. Mengukur seberapa panjang poros yang akan dipotong. Kurang lebih
25 mm.
3. Memotong poros intermediate yang telah diukur menggunakan gergaji
besi atau alat potong lainnya
Gambar 4.6. Pemotongan poros intermediate
4. Mengebor sambungan poros intermediate bagian atas dengan mata bor
16 mm, kemudian mengikir lubang bekas pengeboran dengan kikir
bulat.
5. Memasukkan poros intermediate ke dalam sambungan atas dan
mengelasnya menggunakan las listrik.
6. Menggerinda poros setelah dilakukan pengelasan untuk
menghilangkan kerak – kerak bekas pengelasan.
b. Pemotongan Rack End
Rack end merupakan penghubung antara rack dengan steering knuckle,
pada ujung reck end terdapat ulir yang dihungkan dengan tie rod. Adapun
proses pemotongan adalah sebagai berikut :
1. Mengukur berapa panjang rack end yang akan dipotong kiri dan kanan,
kurang lebih 30 mm
2. Memotong ulir rack end yang telah diukur menggunakan gergaji besi
ataupun alat potong lainnya dengan mencepit rack end pada tanggem
commit to user
Gambar 4.7. Pemotongan ulir rack end
3. Memperpanjang ulir yang telah dipotong dengan menggunakan mesin
bubut , karena ulir terlalu pendek apabila dipasang pada tie rod.
4. Membuat penyetel untuk penyetelan toe in dan toe out pada rack end
dengan mengikir permukaan kiri dan kanan ataupun atas dan bawah
pada permukaan rack end.
4.1.5. Proses Pengecatan
Proses pengecatan ini dilakukan untuk melindungi dudukan dari karat
dan dari kotoran, juga untuk memperindah dudukan sehingga terlihat bersih
dan mengkilat. Adapun bahan atau alat yang akan dicat adalah : dudukan
power cylinder, braket power cylinder, lubang bekas pengeboran pada
crossmember, poros intermediate, dan dudukan vane pump.
Adapun proses pengecatan sebagai berikut :
1. Mengamplas dudukan power cylinder, dudukan vane pump, braket
power cylinder dan poros intermediate menggunakan amplas kasar
terlebih dahulu agar kotoran dan karat dapat hilang dari permukaan
dudukan.
2. Mengamplas dudukan, braket dan poros intermediate menggunakan
amplas halus agar permukaan dudukan dapat bersih dan rata
3. Mencampur cat hitam dengan tiner pada suatu wadah, kemudian
mengaduknya sampai rata. Untuk hasil yang bagus pencampuran tiner
dengan cat harus benar tidak kurang dan tidak lebih, kalu kurang maka
commit to user
4. Mengecat dudukan, braket dan poros intermediate dengan
menggunakan kuas, pengecetan dilakukan dengan bertahap agar hasil
yang di dapat bisa bagus dan merata.
5. Menjemur dudukan, braket dan poros intermediate agar cepat kering
kemudian mengecat kembali dudukan, braket dan poros intermediate
yang telah kering supaya di dapat hasil yang bagus dan rapi.
4.1.6. Proses Pemasangan
Proses pemasangan adalah proses penggabungan komponen - komponen menjadi sebuah sistem atau alat yang dapat difungsikan sesuai dengan fungsi
yang diharapkan. Langkah-langkah perakitan atau pemasangan sistem kemudi
dengan power steering pada mobil kijang adalah sebagai berikut :
1. Memasang dudukan power cylinder pada crossmember dan
membautnya menggunakan baut 14 mm. Dudukan harus terpasang
dengan kencang agar power cylinder tidak bergerak.
Gambar 4.8.Pemasangan dudukan power cylinder
2. Memasang power cylinder pada dudukannya yaitu pada crossmember
kemudian memasang braket power cylinder dan membautnya
menggunakan baut 14 mm. Pemasangan braket harus kencang agar
commit to user
Gambar 4.9. Pemasangan power cylinder pada crossmember
3. Memasang tie rod pada steering knuckle kiri dan kanan. Dan
memasang pula mur beserta penguncinya, kemudian
mengencangkannya dengan kunci ring 17 agar tie rod terpasang
dengan kencang .
4. Memasang poros intermediate pada poros utama dengan memasang ke
2 buah mur dan bautnya serta memasang pula fleksible joint poros
intermediate ke dalam steering gear dan memasang baut penguncinya.
5. Memasang dudukan vane pump pada dudukan kompresor ac dan
memasang baut- bautnya. Baut harus terpasang dengan kencang agar
dudukan kompresor tidak bergerak saat vane pump di pasang pada
dudukannya.
6. Memasang vane pump pada dudukannya dan membautnya dengan
kencang menggunakan baut 12 mm.
7. Memasang V-belt (sabuk penggerak) pada vane pump yang
pemasangannya diambil dari pully kipas dan kompresor ac.
8. Memasang selang - selang fleksible. Dalam pemasangan selang
terdapat 4 saluran. Adapun saluran salurannya adalah sebagai berikut:
a.Selang tekanan tinggi dari vane pump ke control valve.
b. Selang pengembali dari control valve ke tanki reservoir .
c. Selang pembagi dari control valve ke silinder sebalah kiri.
commit to user 4.1.7. Proses pengujian
Proses pengujian merupakan suatu uji coba dari keberhasilan suatu alat
yang dirancang berdasarkan tujuan dan fungsi dari pembuatan alat tersebut.
Proses pengujian dilakukan untuk mengetahui secara langsung apakah sistem
kemudi dengan power steering yang telah di buat dapat berfungsi dengan baik
sesuai dengan yang direncanakan. Adapun proses pengujian dalah sebagai
berikut:
1. Pengujian usaha kemudi pada sistem kemudi manual.
Pengujian ini dilakukan dengan tidak menghidupkan mesin sehingga
tidak ada bantuan dari power steering. Kemudian memutar roda
kemudi ke kiri dan ke kanan
2. Pengujian usaha kemudi dengan power steering
Pengujian ini dilakukan dengan menghidupkan mesin sehingga sistem
power steering bekerja. Kemudian memutar roda kemudi ke kiri dan
ke kanan kalau terasa ringan berarti sistem power steering dapat
bekerja sebagaimana fungsinya.
3. Mengecek apakah terjadi kebocoran pada sistem dengan melihat
selang- selang power steering dan nepelnya, kalau oli power steering
menetes dari nepel ataupun selang baik itu pada steering gear maupun
pada vane pump berarti sistem power steering terjaadi kebocoran. Dan
melihat pula pada reservoirnya apakah oli berkurang atau tidak. Kalau
tidak ada tetesan oli dan pada tangki reservoir oli tidak berkurang
berarti sistem tidak bocor.
4. Pengujian dengan menjalankan mobil
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah sistem kemudi dapat
berfungsi dengan baik dan nyaman ataupun enak dalam
pemakaiannya. Kalau belum nyaman perlu dilakukan penyetelan
commit to user
4.2. Pembahasan
Dalam pembahasan ini, akan dibahas mengenai steering gear rack and
pinion. Steering gear tidak hanya berfungsi untuk mengarahkan roda depan,
tetapi dalam waktu bersamaan juga berfungsi sebagai gigi reduksi untuk
meningkatkan momen agar kemudi menjadi lebih ringan.
Gerakan putar pinion diubah langsung oleh rack menjadi gerakan
mendatar. Model rack and pinion mempunyai konstruksi sederhana, sudut belok
yang tajam dan ringan, tetapi goncangan yang diterima dari permukaan jalan
mudah diteruskan ke roda depan.
Gambar 4.10. Steering gear rack and pinion
4.2.1 Gangguan yang terjadi pada steering gear
Gangguan yang sering terjadi pada steering gear tipe rack and pinion
adalah sebagai berikut :
1. kebocoran pada control valve assembly dikarenakan oil seal dan O-ring
sudah rusak atau sobek sehinnga fluida atau minyak power steering tidak
dapat dicegah. Cara mengatasinya mengganti oil seal dan O-ring dengan
yang baru
2. kebocoran pada control valve housing dikarenakan oil seal dan O-ring sudah
commit to user
dicegah. Cara mengatasinya mengganti oil seal dan O-ring dengan yang
baru
3. kebocoran pada pipa pressure baik pada power cylinder maupun pada
control valve. Dikarenakan ulir yang sudah aus, nepel yang sudah aus dan
selang yang sudah aus akibatnya terjadi rambasan oli atau fluida. Cara
mengatasinya mengganti pipa pressure dengan yang baru.
4. kebocoran pada power cylinder dikarenakan oil seal dan O-ring sudah rusak
atau sobek sehinnga fluida atau minyak power steering tidak dapat dicegah.
Cara mengatasinya mengganti oil seal dan O-ring dengan yang baru.
Gambar 4.11. Letak kebocoran pada steering gear
4.2.2. Penyebab penyebab kebocoran
1. Posisi roda yang salah saat parkir.
Kesalahan yang kerap dilakukan oleh pengemudi mobil adalah tidak
meluruskan posisi roda di saat parkir. Misalnya roda depan sedikit membelok
atau melenceng. Mobil yang menggunakan power steering jenis rack and pinion, posisi ban depan seperti itu dapat mengakibatkan terjadinya kebocoran.
Pasalnya, saat ban menekuk atau dalam posisi berbelok komponen rack boot
rawan robek. Hasilnya berbagai kotoran masuk ke sistem power steering.
commit to user
2. Memutar roda kemudi hingga mentok terlalu lama.
Kebiasaan salah yang lain dan tidak disadari oleh pengemudi adalah
memutar roda kemudi hingga mentok saat mereka akan memutar arah mobil.
Mereka memutar kemudi dengan maksimal hingga kadang berbunyi klak.
Apabila hal itu dilakukan dalam waktu tiga hingga lima menit dan
berulang-ulang akan mnyebabkan berkurangnya daya tahan seal power steering bahkan
sampai jebol seal power steering tersebut. Hal ini disebabkan salah satu sisi
rack pinion steer mendapat dorongan yang kuat dan suhu di power cylinder
menjadi tinggi.
3. Tekanan angin ban yang kurang dan komponen kaki-kaki aus.
Ban dengan tekanan angin kurang dari standar yang direkomendasikan
oleh pabrikan menjadikan laju mobil semakin berat. Hal itu terjadi karena
gesekan antara ban dengan permukaan jalan semakin kuat. Beratnya gesekan
itu akan menjadikan kerja power steering semakin berat. Akibatnya, komponen
yang ada pada peranti itu juga harus bekerja ekstra keras. Oleh karena itu, jika
tekanan angin itu sering berulang dan dalam waktu lama akan menjadikan
power steering rusak.
Begitu pula dengan komponen di kaki-kaki mobil yang sudah aus, baik
bushing arm, ball joint, tierod, bearing, shockbreaker, dan lainnya, Sebab
ketidakoptimalan kerja komponen itu menjadikan pengendalian roda mobil
semakin sulit. Akibatnya, power steering pun harus bekerja ekstra keras untuk
mengendalikannya. Jadi, jika hal itu terjadi dalam waktu lama dan terus menerus, power steeringakan cepat rusak.
4. Keterlambatan dalam penggantian oli
Mobil yang menggunakan power steering hidrolik, pelumas, atau oli
power steering adalah vital. Cairan itulah yang berfungsi memberikan tekanan
hidrolis pada sistem power steering saat pengemudi menggunakannya. Oleh
karena itu, jika oli yang telah basi dan jumlahnya berkurang tidak segera
diganti atau ditambah maka power steering akan cepat rusak. Oli juga bisa basi atau unsur kimianya rusak. Terlebih bila di tabung jumlahnya telah berkurang
commit to user
kimiawi dengan udara. Cara paling mudah untuk melihat masalah di oli dengan
cara mengamati warna oli, bila warnanya telah kehitaman maka segera diganti
meski jumlahnya masih cukup banyak. Oli juga cepat rusak karena adanya
perubahan suhu yang tinggi akibat tekanan tinggi dari pompa oli.
4.2.3. Pembongkaran Steering Gear
a. Pembongkaran
1. Menyiapkan peralatan yang diperlukan untuk pembongkaran steering gear
tipe rack and pinion.
2. Menjepit steering gear dengan menggunakan ragum untuk mempermudah dalam pelepasan komponen komponennya.
Gambar 4.12. Menjepit steering gear dengan ragum (Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1997)
3. Melepas pipa pressure dengan menggunakan kunci pas pada control valve
dan power cylinder.
4. Melepas klem pengunci rack boot dengan menggunakan tang jepit yang
terpasang pada rack end dan mengendorkan klem rack boot yang terpasang
pada rack housing dengan menggunakan obeng. Kemudian melepas rack boot.
Gambar 4.13. Pelepasan rack boot
commit to user
5. Melepas lock nut dengan mengguankan kunci ring
Gambar 4.14. Pelepasan lock nut
(Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1997)
6. Melepas rack end menggunakan wrench
Gambar 4.15. Pelepasan rack end
(Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1997)
7. Melepas control valve assembly dengan melepas kedua buah bautnya,
kemudian dengan hati hati menarik control valve assembly keluar.
Gambar 4.16. Pelepasan control valve assembly
commit to user
8. Memutar rack stopper hingga penguncinya terlepas kemudian menarik atau
mengeluarkan rack dari dalam cylinder.
Gambar 4.17. Pelepasan steering rack
(Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1997)
b. Pemeriksaan
1. Memeriksa kebengkokan rack, kausan gigi-gigi atau kerusakan yang terjadi
seperti retak atau patah pada permukaan gigi rack. Kebengkokan maksimum :
0,3 mm.
2. Memeriksa oil seal dan O-ring steering rack dari keausan apabila sudah aus
atau robek harus diganti. Dan apabila dilakukan pembongkaran hendaknya
dilakukan pergantian oil seal yang baru agar tidak terjadi kebocoran.
3. Memeriksa kondisi gigi pinion, bila aus atau patah harus diganti agar sistem
kemudi dapat berfungsi sempurna.
4. Memeriksa kondisi bantalan bawah dan atas pada control valve assembly bila
aus atau macet harus diganti.
5. Memeriksa oil seal dan O-ring pada control valve assembly dari keausan
apabila sudah aus atau robek harus diganti. Dan apabila dilakukan
pembongkaran hendaknya dilakukan pergantian oil seal yang baru agar tidak
terjadi kebocoran.
6. Memeriksa kondisi karet penutup atau rack boot bila rusak atau sobek harus
diganti agar kotoran atau debu tidak masuk ke dalam steering rack
7. Memeriksa kondisi ball joint sambungan rak and dan tie-rod, apabila sudah
commit to user
8. Memeriksa kondisi ulir-ulir pada control valve dan power cylinder, apabila
aus atau rusak perbaiki dengan tap atau sney agar tidak terjadi kebocoran
pada nepel.
c. pemasangan.
Langkah pemasangan adalah kebalikan dari langkah pembongkaran.
Adapun langkah langkahnya adalah sebagai berikut :
1. Mengoleskan fluida power steering atau gemuk pada komponen yang
bergesekan
2. Memasang oil seal yang baru pada silinder
3. Memasang rack pada rack housing dan Memasang stopper pada ujung
silinder
4. Memasangconrol valve (katup pengatur) pada housingnya.
5. Memasang rack guide dan pegas rack guide dan Memasang mur pengunci
tutup pegas rack guide.
6. Memasang claw washer dan rack end pada steering rack
Gambar 4.18. Pemasangan rack end
(Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1995)
commit to user
Gambar 4. 19. Pemasangan rack boot
(Sumber. Tim Toyota Astra Motor, 1997)
8. Memasang tie rod pada rack and dan steering knucle
commit to user Perhitungan dudukan
Reaksi penumpu
∑ Fx = 0
∑ FY = 0 RAx + Rby- 107 = 0
RAx + Rby = 107 kg
∑ MA = 0 107 . 26 – (Rb . 52 )
= 2782 – 52 Rb
Rb = 2782 / 52 = 53.5 kg
Ra + Rb = 107
Ra + 53.5 = 107
Ra = 107 – 53.5
= 53.5 kg
Gaya yang terjadi pada dudukan power cylinder sebesar = 53.5 kg 107 kg
52 mm
26
commit to user ∑ Fx = 0
∑ FY = 0 RAx + Rby- 53.5 = 0
RAx + Rby = 53.5 kg
∑ MA = 0 53.5 . 45 – (Rb . 90 )
= 2407 – 90 Rb
Rb = 2407 / 90 = 26.75 kg
Ra + Rb = 53.5
Ra + 26.75 = 53.5
Ra = 53.5 – 26.75
= 26.75 kg
Momen maksimum
MA = 267.5 . 45 mm
= 12037.5 N mm
53.5 kg
90 mm
45 mm
A
B
commit to user
tarik pada baja st 37 adalah 240 N/mm2 sehingga dudukan aman untuk digunakan.
commit to user
47
BAB V
KESIMPULAN
1. Sistem kemudi manual pada Toyota Kijang dapat diubah menjadi sistem
kemudi dengan power steering tipe rack and pinion.
2. Gangguan yang sering terjadi pada steering gear rack and pinion adalah
kerusakan pada oil seal dan O-ring pada power cylinder dan control valve
assembly dikarenakan rusak atau sobek.
