Fungsi sistem kemudi adalah untuk mengatur arah kendaraan dengan cara
membelokkan roda-roda depan.
Bila roda kemudi diputar, steering column akan meneruskan tenaga putarnya ke steering gear. Steering gear memperbesar tenaga putar ini sehingga dihasilkan momen yang lebih besar untuk menggerakkan roda depan melalui steering linkage.
Bila roda kemudi diputar, steering column akan meneruskan tenaga putarnya ke steering gear. Steering gear memperbesar tenaga putar ini sehingga dihasilkan momen yang lebih besar untuk menggerakkan roda depan melalui steering linkage.
Pada dasarnya sistem kemudi dibedakan menjadi dua yaitu :
A. Sistem kemudi secara manual
- Dibutuhkan tenaga yang besar untuk menggerakkan roda kemudi
- Pengemudi lebih cepat lelah
- Dibutuhkan tenaga yang besar untuk menggerakkan roda kemudi
- Pengemudi lebih cepat lelah
B. Sistem kemudi yang memakai power steering
Penggunaan power steering memberikan keuntungan seperti :
- Mengurangi daya pengemudian ( steering effort )
- Kestabilan yang tinggi selama pengemudian
Penggunaan power steering memberikan keuntungan seperti :
- Mengurangi daya pengemudian ( steering effort )
- Kestabilan yang tinggi selama pengemudian
Sistem kemudi secara manual jarang dipakai terutama pada mobil-mobil
modern. Pada sistem ini dibutuhkan adanya tenaga yang besar untuk
mengemudikannya. Akibatnya pengemudi akan cepat lelah apabila
mengendarai mobil terutama pada jarak jauh.
Tipe sistem kemudi secara manual yang banyak digunakan adalah :
1. Recirculating ball
Cara kerjanya :
Pada waktu pengemudi memutar roda kemudi, poros utama yang dihubungkan dengan roda kemudi langsung membelok. Di ujung poros utama kerja dari gigi cacing dam mur pada bak roda gigi kemudi menambah tenaga dan memindahkan gerak putar dari roda kemudi ke gerakan mundur maju lengan pitman ( pitman arm ).
Pada waktu pengemudi memutar roda kemudi, poros utama yang dihubungkan dengan roda kemudi langsung membelok. Di ujung poros utama kerja dari gigi cacing dam mur pada bak roda gigi kemudi menambah tenaga dan memindahkan gerak putar dari roda kemudi ke gerakan mundur maju lengan pitman ( pitman arm ).
Lengan-lengan penghubung (linkage), batang penghubung ( relay rod ), tie
rod, lengan idler ( idler arm ) dan lengan nakel arm dihubungkan dengan
ujung pitman arm. Mereka memindahkan gaya putar dari kemudi ke
roda-roda depan dengan memutar ball joint pada lengan bawah ( lower arm )
dan bantalan atas untuk peredam kejut.
Jenis ini biasanya digunakan pada mobil penumpang atau komersial
.
.
Keuntungan :
- - | Komponen gigi kemudi relative besar, bisa digunakan
untuk mobil ukuran sedang, mobil besar dan kendaraan komersial Keausan relative kecil dan pemutaran roda kemudi relative ringan |
Kerugian :
- Konstruksi rumit karena hubungan antara gigi sector dan gigi pinion
tidak langsung
- Biaya perbaikan lebih mahal
- Biaya perbaikan lebih mahal
2. Jenis rack and pinion
Cara kerja :
Pada waktu roda kemudi diputar, pinion pun ikut berputar. Gerakan ini akan menggerakkan rack dari samping ke samping dan dilanjutkan melalui tie rod ke lengan nakel pada roda-roda depan sehingga satu roda depan didorong, sedangkan satu roda tertarik, hal ini menyebabkan roda-roda berputar pada arah yang sama.
Pada waktu roda kemudi diputar, pinion pun ikut berputar. Gerakan ini akan menggerakkan rack dari samping ke samping dan dilanjutkan melalui tie rod ke lengan nakel pada roda-roda depan sehingga satu roda depan didorong, sedangkan satu roda tertarik, hal ini menyebabkan roda-roda berputar pada arah yang sama.
Kemudi jenis rack and pinion jauh lebih efisien bagi pengemudi untuk
mengendalikan roda-roda depan.
Pinion yang dihubungkan dengan poros utama kemudi melalui poros
intermediate, berkaitan denngan rack.
Keuntungan :
- Konstruksi ringan dan sederhana
- Persinggungan antara gigi pinion dan rack secara langsung
- Pemindahan momen relatif lebih baik, sehingga lebih ringan
- Persinggungan antara gigi pinion dan rack secara langsung
- Pemindahan momen relatif lebih baik, sehingga lebih ringan
Kerugian :
- Bentuk roda gigi kecil, hanya cocok digunakan pada mobil penumpang
ukuran kecil atau sedang
- Lebih cepat aus
- Bentuk gigi rack lurus, dapat menyebabkan cepatnya keausan
- Lebih cepat aus
- Bentuk gigi rack lurus, dapat menyebabkan cepatnya keausan
KOMPONEN SISTEM KEMUDI
A. STEERING COLUMN
Steering column atau batang kemudi merupakan tempat poros utama.
Steering column terdiri dari main shaft yang meneruskan putaran roda
kemudi ke steering gear, dan column tube yang mengikat main shaft ke
body. Ujung atas dari main shaft dibuat meruncing dan bergerigi, dan
roda kemudi diikatkan ditempat tersebut dengan sebuah mur.
Steering column juga merupakan mekanisme penyerap energi yang menyerap
gaya dorong dari pengemudi pada saat tabrakan.
Steering columnjuga merupakan mekanisme penyerap energi yang menyerap
gaya dorong dari pengemudi pada saat tabrakan.
Ada dua tipe steering column yaitu :
1. 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.
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 kurang kuat, sehingga hanya digunakan pada mobil penumpang
atau mobil ukuran kecil. Konstruksinya lebih rumit |
Bagaimana kekuatan tabrakan dapat diserap?
Ada beberapa jenis sistem kemudi collapsibel, yakni yang dapat terlipat
waktu terjadi tabrakan. Sebagai contoh di sini diperlihatkan jenis bola
Waktu Tabrakan
Dorongan badan pengemudi terhadap roda kemudi memutuskan pen-pen plastik
dan menyebabkan poros utama atas dan tabung batang kemudi terdorong
maju, sementara tabung-tabung atas dan bawah dihubungkan oleh bola-bola
baja.
Tahanan meluncur bola-bola ini menyerap kekuatan dorong badan pengemudi.
Tahanan meluncur bola-bola ini menyerap kekuatan dorong badan pengemudi.
2. Model Non collapsible
Model ini mempunyai keuntungan :
- Main shaftnya lebih kuat sehingga banyak digunakan pada mobil-mobil
besar atau mobil-mobil kecil
- Konstruksinya sederhana
- Konstruksinya sederhana
Kerugiannya adalah :
- | Apabila berbenturan dengan keras, kemudinya tidak dapat menyerap goncangan sehingga keselamatan pengemudi relatif kecil. |
B. STEERING GEAR
Steering gear tidak hanya berfungsi untuk mengarahkan roda depan, tetapi
dalam waktu yang bersamaan juga berfungsi sebagai gigi reduksi untuk
meningkatkan momen agar kemudi menjadi ringan. Untuk itu diperlukan
perbandingan reduksi yang disebut perbandingan steering gear, dan
biasanya perbandingannya antara 18 sampai dengan 20 : 1.
Perbandingan yang semakin besar akan menyebabkan kemudi menjadi semakin
ringan, tetapi jumlah putarannya akan bertambah banyak, untuk sudut
belok yang sama.
Ada beberapa tipe steering gear, tetapi yang banyak digunakan dewasa ini
adalah
Tipe yang pertama, digunakan pada mobil penumpang ukuran sedang sampai
besar dan mobil komersial. Sedangkan tipe kedua, digunakan pada mobil
penumpang ukuran kecil sampai sedang.
Sudut belok dan gear ratio Pada diagram dapat dilihat hubungan sudut
putar sector dengan gear ratio. Pada saat lurus atau sektor shaft
berputar 2,5 ° ke kiri atau ke kanan gear ratio masih tetap 19,5 : 1.
Sedangkan pada saat belok dengan sudut putar sektor 37° gear ratio
menjadi besar yaitu 21,5 : 1. Oleh karena itu pada saat membelok kemudi
menjadi ringan.
Ada beberapa bentuk steering gear box, diantaranya :
1. Model worm dan sector roller
Worm gear berkaitan dengan sector roller di bagian tengahnya. Gesekannya
dapat mengubah sentuhan antara gigi dengan gigi menjadi sentuhan
menggelinding.
| |
2. Model worm dan sector
Pada model ini worm dan sector berkaitan langsung | |
3. Model screw pin
Pada model ini pin yang berbentuk tirus bergerak sepanjang worm gear | |
4. Model screw dan nut
Model ini di bagian bawah main shaft terdapat ulir dan sebuah nut
terpasang padanya. Pada nut terdapat bagian yang menonjol dan dipasang
kan tuas yang terpasang pada rumahnya. | |
5. Model recirculating ball
Pada model ini, peluru-peluru terdapat dalam lubang-lubang nut untuk
membentuk hubungan yang menggelinding antara nut dan worm gear.Mempunyai
sifat tahan aus dantahan goncangan yang baik | |
6. Model rack and pinion
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. |
C. STEERING LINKAGE
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. Bentuk yang tepat
sangat mempengaruhi kestabilan pengendaraan.
1. Steering linkage untuk suspensi rigid
2. Steering linkage untuk suspensi independen
Komponen sistem kemudi lainnya bergantung pada jenis kemudi yang
digunakan antara lain :
1. Steering wheel.
Ada beberapa macam roda kemudi ditinjau dari konstruksinya yaitu :a. Roda kemudi besar Bentuk ini mempunyai keuntungan, yaitu mendapatkan momen yang besar sehingga pada waktu membelokkan kendaraan , akan terasa ringan dan lebih stabil b. Roda kemudi kecil Mempunyai keuntungan tidak memakan tempat dan peka terhadap setiap gerakan yang diberikan pada saat jalan lurus, akan tetapi dibutuhkan tenaga besar untuk membelokkan kendaraan karena mempunyai momen kecil c. Roda kemudi ellips Model ini dapat mengatasi kedua-duanya karena merupakan gabungan roda kemudi besar dan kecil. | |
2. Steering Main Shaft
Steering main shaft atau Poros Utama Kemudi berfungsi untuk
menghubungkan atau sebagai tempat roda kemudi dengan steering gear. | |
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. | |
4. Relay Rod
Relay rod dihubungkan dengan pitman arm dan tie rod end kiri serta
kanan. Relay rod ini meneruskan gerakan pitman arm ke tie rod | |
5. Tie Rod
Ujung tie rod yangberulir dipasang pada ujung rack pada kemudi rack end
pinion, atau ke dalam pipa penyetelan pada recirculating ball, dengan
demikian jarak antara joint- joint dapat disetel. | |
6. Tie Rod End ( Ball Joint )
Tie rod end dipasanglkan pada tie rod untuk menghubungkan tie rod dengan
knuckle arm, relay roda dan lain-lain. | |
7. Knuckle arm
Knuckle arm meneruskan gerakan tie rod atau drag link ke roda depan
melalui steering knuckle. | |
8. 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 | |
9. 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. |
POWER STEERING
Sistem kemudi ini memiliki sebuah booster hidraulis dibagian tengah
mekanisme kemudi agar kemudi menjadi lebih ringan. Dalam keadaan normal
beratnya putaran roda kemudi adalah 2-4 kg ( lihat gambar )
Sistem power steering direncanakan untuk mengurangi usaha pengemudian
bila kendaraan bergerak pada putaran rendah dan menyesuaikan pada
tingkat tertentu bila kendaraan bergerak, mulai kecepatan medium sampai
kecepatan tinggi.
Penggunaan power steering memberikan keuntungan seperti :
- Mengurangi daya pengemudian ( steering effort )
- Kestabilan yang tinggi selama pengemudian
- Mengurangi daya pengemudian ( steering effort )
- Kestabilan yang tinggi selama pengemudian
Tidak ada komentar:
Posting Komentar