|
KEGIATAN BELAJAR 1 PERBAIKAN KERUSAKAN SISTEM KEMUDI MANUAL A. TUJUAN KHUSUS PEMBELAJARAN Setelah mempelajari materi ini siswa diharapkan dapat : 1. Menerangkan konstruksi sistem kemudi manual dan kelengkapannya. 2. Menerangkan cara kerja steering gear box kemudi manual B. KONSTRUKSI KEMUDI MANUAL DAN KELENGKAPANNYA 1. Konstruksi Kemudi Manual Kemudi manual adalah sesuatu mekanisme atau peralatan yang digunakan untuk mengatur arah jalannya kendaraan.
Gambar 1. Sistem Kemudi Manual 7 Komponen-komponen Utama Kemudi Manual 1.1 Roda Kemudi Roda kemudi berfungsi sebagai alat pemutar arah roda-roda depan.
Gambar 2. Roda kemudi 1.2 Steering Main Shaft Steering main shaft berfungsi sebagai penerus putaran roda kemudi ke steering gear box.
Gambar 3. Steering main shaft 1.3 Steering Coloumn Steering coloumn berfungsi untuk menempatkan steering main shaft, yang diikatkan ke body kendaraan. Steering main shaft dan steering coloumn ada dua jenis yaitu : · Model Non Collapsible adalah suatu model kemudi yang tidak dapat menyerap goncangan apabila terjadi benturan yang keras pada bagian depan kendaraan. · Model Collapsible adalah model kemudi yang dilengkapi dengan pengaman. Pada umumnya yang digunakan pada kendaraan adalah model collapsible Model collapsible terdapat beberapa tipe : a. Mesh type Pada type ini coloumn-nya mempunyai struktur mata jaring dan main shaft-nya terdiri dari dua bagian atas dan bawah, yang disambung dengan menggunakan plastic pin. Sedangkan pada coloumn bracket-nya dipasangkan capsule. Apabila kendaraan mendapat benturan (tabrakan) dan steering gear box-nya mendapat tekanan yang kuat, maka main shaft coloumn-nya akan runtuh. Sehingga pengemudi bisa terhindar dari benturan roda kemudi. Apabila badan pengemudi membentur roda kemudi, maka capsule coloumn braket akan terlepas dan main shaft serta coloumn-nya tertekan ke bawah.
Gambar 4. Steering coloumn type mesh b. Ball type Pada type ini coloumn-nya terdiri dari dua bagian atas dan bawah yang disambung dengan plastic pin.
Gambar 5. Steering coloumn tipe ball Apabila kendaraan mendapat benturan yang keras dan steering gear box mendapat tekanan yang kuat, maka coloumn serta main shaftnya akan menyusut. Tenaga tekan ini akan diserap oleh ball bearing yang dipasangkan di antara lower tube dan upper tube, sehingga pengemudi terhindar bahaya. c. Solid silicone rubber sealed type Pada type ini main shaft-nya terdiri dari dua bagian atas dan bawah, yang disambungkan dengan plastic pin. Di dalam main shaft bagian bawah diisikan silicone rubber dan pada bracketnya dipasangkan caster wedge.
Gambar 6. Collapsible steering solid silicone sealed type Apabila roda kemudi mendapat benturan yang kuat, maka bracketnya akan runtuh dan main shaftnya menyusut. Dengan menyusutnya main shaft ini maka silicone rubber akan menjadi tepung dan tersembur ke luar melalui lubang orifice pada steering main yoke. Pada saat inilah oleh tahanan dan sifat perekat silicone rubber tenaga goncangan tersebut diserap. Keuntungan dan Kerugian Pada steering model non-collapsible dan model collapsible mempunyai beberapa keuntungan dan kerugian. Model non-collapsible mempunyai keutungan : · Main shaftnya lebih kuat sehingga banyak digunakan pada mobil-mobil besar atau mobil-mobil niaga. · Konstruksinya lebih sederhana Kerugiannya : Apabila mendapat benturan yang keras, maka kemudinya tidak dapat menyerap goncangan sehingga keselamatan pengemudi relatip kecil. Model collapsible mempunyai keuntungan : Apabila mendapat benturan yang keras, maka kemudinya dapat menyerap goncangan, sehingga keselamatan pengemudinya agak terjamin. Kerugiannya : · Main shaftnya kurang kuat, sehingga hanya digunakan pada mobil-mobil kecil atau mobil penumpang. · Konstruksinya lebih rumit 1.4 Steering Gear Box Stering gear box berfungsi untuk mengatur arah roda depan dan memperbesar momen yang diberikan oleh roda kemudi. Untuk memperbesar momen ditunjukkan dengan perbandingan gigi (steering ratio). Jumlah Putaran Roda Kemudi
Jumlah Putaran Sector Shaft Ada beberapa model dari steering gear box, diantaranya : a. Model worm dan sector roller Worm gear berkaitan dengan sector roller di bagian tengahnya. Gesekannya dapat merubah sentuhan antara gigi dengan gigi menjadi sentuhan menggelinding.
Gambar 7. Model worm & sector roller b. Model worm dan sector Pada model ini worm dan sector berkaitan secara langsung.
Gambar 8. Model worm dan sector c. Model screw pin Pin yang berbentuk tirus bergerak sepanjang worm gear.
Gambar 9. Model screw pin d. Model screw dan nut Di bagian bawah main shaft terdapat ulir dan sebuah nut terpasang padanya. Pada nut-nya terdapat bagian yang menonjol dan dipasangkan tuas yang terpasang pada rumahnya.
Gambar 10. Model screw nut e. Model recirculating ball Pada model recirculating ball peluru-peluru diisikan dalam lubang-lubang nut untuk membentuk hubungan yang menggelinding antara nut dan worm gear. Mempunyai sifat tahan aus dan tahan goncangan baik sekali.
Gambar 11. Model recirculating ball f. Model rack and pinion Gerakan putar pinion dirubah 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 kemudi.
Gambar 12. Model rack & pinion Gear Ratio Pada steering box apabila dilihat dari rationya ada dua type, yaitu type constan ratio dan variable ratio. Konstan Gear Ratio Bentuk dari pada sector shaft dan worm gear type constan ratio seperti terlihat pada gambar ada bentuk ini gigi sektor dibuat dengan radius jarak gigi tengah dan gigi luarnya sama. A = B dan C = D Atau Untuk menggerakkan ball nut hanya berjarak "L", putaran roda kemudi selama berjalan lurus maupun membelok maximum adalah sama, karena panjang sektor sama (A=B) dan sudut putar sektor shaft sama (a = b). Oleh karena itu pada saat belok maupun pada saat lurus gear rationya sama. Akibatnya pada saat belok kemudi berat.
Gambar 13. Konstan gear ratio Variable Gear Ratio Bentuk sector shaft dan warm gear type variable ratio terlihat pada gambar 3 – 12. Untuk bentuk ini sector shaft dibuat sedemikian rupa sehinggaradiusjarak dari gigi tengah lebih kecil pada radius jarak gigi luar. A > B dan C < D Atau Untuk menggerakkan ball nut hanya berjarak "L" putaran roda kemudi selama berjalan lurus maupun membelok maksimum adalah sama. Tetapi karena panjang sektor berbeda (A > B), maka sudut putaran sector shaft akan berbeda pula (a > b). Oleh karena itu pada saat belok gearratio-nyamenjadi lebih besar, sebanding dengan jumlah putaran roda kemudi yang bertambah besar selama kendaraan berjalan belok. Sehingga pada saat belok kemudi lebih ringan. Sudut Belok dan Gear Ratio Diagram pada gambar dapat dilihat hubungan sudut putaran sektor (sudut belok) dengan gear ratio. Pada saat lurus atau sektor shaft berputar 2,50 ke kiri atau ke kanan gear ratio masih tetap 19,5 : 1. Sedangkan pada saat belok dengan sudut putar sektor 370 gear ratio menjadi besar (21,5 : 1). Oleh karena itu pada saat belok kemudi menjadi ringan.
Gambar 14. Diagram sudut belok dan gear ratio Sudut Belok dan Back Lash Begitu pula dalam hubungan antara sudut putar sektor (sudut belok) dengan back-lash, dapat dilihat pada diagram gambar 15. Pada saat lurus back-lashnya kecil dan pada saat belok back-lashnya besar. Oleh karena itu pada saat belok kemudi menjadi ringan.
Gambar 15. Diagram sudut belok dan back-lash KELENGKAPAN KEMUDI MANUAL (STEERING LINKAGE) Steering linkage (sambungan kemudi) adalah merupakan kesatuan dari batang-batang (rod) dan lengan-lengan (arm) yang memindahkan tenaga dari roda kemudi ke roda depan. Konstruksi steering linkage berbeda denan suspensi depan model rigid axle atau suspensi model bebas. a. Model Rigid Axle Steering linkage terdiri dari pitman arm, drag link, thrid arm, knukle arm dan batang-batang.
Gambar 16. Steering linkage model rigid axle Third arm dan knukle arm dipasangkan pada lubang steering knukle dan dikeraskan dengan sebuah baut. Ball joint digunakan untuk menghubungkan batang-batang sambungan. Dalam Hubungan ini ball joint harus dapat bergerak dengan bebas dan tanpa mempengaruhi kerjanya link. Hubungan pada drag link dilengkapi dengan pegas-pegas koil. Tie rod end dipasangkan pada ujung tie rod, satu ujungnya mempunyai dradt kanan dan satu ujungnya dengan drat kiri. Dengan demikian, tie rod end ini dapat diputarkan untuk memperpanjang atau memperpendek. b. Model Suspensi Bebas Pada model suspensi bebas, roda ke atas dan ke bawah dengan bebas, di mana jarak antara knukle arm berubah-rubah. Karena itu, bila roda dipasangkan pada sebuah tie rod, toe-in nya berubah ubah setiap kali roda bergerak ke atas dan ke bawah.
Gambar 17. Steering linkage model suspensi Dengan demikian diperlukan dua buah tie rod yang disambungkan dengan relay rod. Pada tiap tie rod dilengkapi dengan pipa penyetel, yang berguna untuk melakukan penyetelan toe in. Pada ujung pipa penyetel sebelah kiri diberi drat kiri dan ujung sebelah kanan untuk memungkinkan melakukan penyetelan panjang tie rod dengan jalan memutar tie rod. Salah satu tie rod nya harus mempunyai panjang yang sama dengan lower arm suspensi. 2. CARA KERJA STEERING GEAR BOX KEMUDI MANUAL a. Roda Gigi Kemudi Rack dan Pinion Steering gear box jenis rack dan pinion adalah suatu roda gigi kemudi yang terdiri dari batang gigi kemudi dengan gigi pinion, gigi pinion dengan poros kemudi sambungkan dengan sambungan flexible joint. Apabila gigi pinion berputar ke kiri atau ke kann maka batang gigi kemudi akan ikut bergerak sesuai dengan arah putaran gigi pinion, dan pada bagian ujung batang gigi kiri dan kanan dihubungkan dengan tie-rod yang langsung ke kenkukle arm dan akhirnya menggerakkan roda depan.
Gambar 18. Model rack dan pinion Komponen utama jenis rack dan pinion adalah pinion gear dan batang gigi (rack). Sistim kemudi jenis rack dan pinion ini terdiri dari : Roda kemudi, poros kemudi, roda gigi kemudi (rack and pinion). Dari ujung-ujung rack disambungkan dengan tie-rod dan kemudian ke kenukle arm. Jenis roda gigi kemudi jenis rack dan pinion banyak digunakan pada mobil-mobil penumpang ukuran kecil sampai sedang. Cara Kerjanya Bila roda kemudi diputar ke kiri maupun ke kanan maka gerak putar itu akan diteruskan ke gigi pinion dengan perantaraan poros kemudi, sehingga gigi pinion akan berputar juga. Karena gigi pinion berputar maka batang gigi akan berputar searah dengan putaran gigi pinion dalam gerakan mendatar. Gerakan batang rack itu akhirnya akan digunakan menggerakkan batang penghubung kemudi (steering linkage) akhirnya roda dapat bergerak pula sesuai dengan gerakan tie-rod. Kemudi Jenis Cacing dan Roll Agar poros kemudi (steering main shaft) dapat berputar dengan baik dan sempurna, bagian yang berkaitan dengan ulir dalam poros kemudi dilengkapi dengan bantalan-bantalan peluru. Ujung bawah poros kemudi (steering gear box). Ulir cacing (worm) berfungsi agar poros yang kedua dapat diputar oleh poros batang kemudi. Supaya poros kemudi berputar sempurna bagian yang berhubungan dengan ulir di dalam rumah roda gigi kemudi dilengkapi dengan bantalan-bantalan peluru. Bantalan peluru ulir poros kemudi ditahan oleh tutup bagian bawah rumah roda gigi kemudi dan dilengkapi dengan 4 (empat) baut-baut yang masing-masing dipasang ring pegas. Antara tutup rumah roda gigi kemudi penahan dengan rumah roda gigi kemudi terdapat plat-plat baja tipis (shim). Fungsi shim untuk menghilangkan kelonggaran poros kemudi akibat pengaruh lamanya pemakaian, bantalan peluru akan aus dan kedudukan poros akan longgar (goyang). Untuk mengatasi kelonggaran ini dapat di atasi dengan jalan mengurangi plat shim, apabila setelah dikurangi masih tetap longgar plat shim dikurangi lagi sehingga poros kemudi dapat duduk dan berputar dengan baik tanpa kelonggaran. Pada poros gigi sektor pada ujung-ujungnya terdapat alur-alur yang fungsinya untuk dudukan pitman arm, dan lengan-lengan dihubungkan ke lengan kemudi yang bersatu dengan king pin perantaraan poros/batang kemudi dan roda kemudi. Roda-roda dapat berbelok ke kiri dan ke kanan sesuai dengan kehendak pengemudi. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar di bawah ini.
Gambar 19. Roda gigi kemudi worm dan sector roller Cara Kerjanya Apabila roda kemudi (steering wheel) diputar ke kiri dn ke kanan maka ulir cacing (wom) akan berputar dan memutarkan gigi sektor, hingga lengan pitman arm bergerak ke muka dan ke kebelakang kemudian menggerakkan lengan-lengan kemudi penghubung kemudi (steering linkage) maka roda dapat bergerak ke arah yang dikehendaki oleh si pengemudi. C. LATIHAN 1. Fungsi roda kemudi pada kendaraan a. memutar poros kemudi b. memutar roda depan c. memutar roda gigi kemudi d. membelokkan roda depan 2. Roda gigi kemudi terletak di antara steering linkage dengan : a. roda kemudi b. roda kemudi c. filt steering d. steering coloumn 3. Roda gigi rack dan pinion banyak digunakan pada : a. bus b. sedan c. minibus d. truk 4. Kebaikan roda gigi kemudi jenis rack dan pinion kecuali a. memerlukan pelumasan b. konstruksinya sederhana c. sudut beloknya tajam d. ringan 5. Jenis roda gigi kemudi yang konstriknya sederhana adalah a. recirculating ball b. rack dan pinion c. screw pin d. sector roller 6. Agar poros kemudi dapat berputar dengan baik dan sempurna, bagian yang berkaitan dengan ulir dalam poros kemudi dilengkapi dengan a. plat tipis (shim) b. bantalan peluru c. minyak pelumas d. baut penyetel 7. Tanda roda kemudi jenis recicurlating ball dilengkapi dengan a. gigi worm b. gigi sektor c. screw pin d. peluru 8. Gerakan worm diteruskan ke mur dengan perantaraan a. ball b. rack c. sektor d. mur 9. Pengertian reduksi pada roda kemudi adalah a. memperbesar momen b. memperbesar putaran c. mengurangi putaran d. mengurangi momen 10. Kebaikan roda gigi kemudi recirculating ball kecuali a. mempunyai sifat tahan aus b. tahan terhadap goncangan c. tidak mempunyai tahan aus d. membentuk hubungan yang mengelinding antara nut dan worm gear. 11. Jelaskan cara kerja pengaman pada kemudi jika mendapat benturan 12. Sebutkan urutan pemindah roda kemudi sehingga roda dapat berbelok 13. Sebutkan keuntungan dan kerugian steering model non-collapsible 14. Apa fungsi pipa penyetel yang terdapat pada tie rod 15. Apa fungsi steering linkage D. RANGKUMAN 1. Kemudi manual adalah suatu mekanisme atau peralatan yang digunakan untuk mengatur arah jalannya kendaraan. 2. Komponen utama kemudi manual adalah : · Roda kemudi · Steering main shaft · Steering coloumn · Steering gear box 3. Steering coloumn ada dua jenis · Model non collapsible · Model collapsible 4. Model-model steering gear box · Model worm dan sector roller · Model worm dan sector · Model screw dan nut · Model recirculating ball · Model rack dan pinion 5. Gear ratio pada steering gear box ada 2 jenis · Konstan gear ratio · Variable gear ratio 6. Steering linkage ada dua jenis · Model rigid axle · Model suspensi bebas E. TES 1. Fungsi steering gear box adalah …………………………………………… …………………………………………………………………………………… 2. Jelaskan cara kerja steering gear box model rack and pinion ………… …………………………………………………………………………………… 3. Steering ratio adalah ……………………………………………………….. …………………………………………………………………………………… 4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan collapsible steering coloumn 5. Jelaskan cara kerja collapsible steering coloumn F. UMPAN BALIK DAN TINDAK LANJUT Materi yang sedang Anda pelajari merupakan pengetahuan utama terhadap kompetensi "Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Kemudi Manual". Berdasarkan kriteria tingkat penguasaan kompetensi : Kompetensi Utama : 90% - 100% Kompetensi Pendukung : 75% - 90% Kompetensi Pelengkap : 60% - 75% Maka standar minimal nilai yang ditetapkan untuk penguasaan materi ini adalah 90%. Bandingkan hasil jawaban tes Anda dengan kunci jawaban yang terdapat pada bagian akhir bahan ajar ini, kemudian ukurlah hasil penguasaan yang telah dicapai menggunakan rumus berikut : S Jawaban Benar
S Soal Jika hasil yang diperoleh telah mencapai 90% atau lebih, maka Ana telah menguasai materi yang dipelajari dan berhak melanjutkan pembelajaran berikutnya dengan persetujuan guru pembimbing. Namun jika hasil yang diperoleh belum mencapai 90% Anda masih harus mengulangi atau mempelajari kembali bahan ajar ini. G. KUNCI JAWABAN LATIHAN 1. a. 2. b 3. c 4. a 5. b 6. b 7. d 8. a 9. a 10. c 11. Cara kerja sistem pengaman kemudi pada kendaraan Apabila terjadi benturan yang keras maka braketnya akan runtuh dan main shafnya menyusut sehingga silicon rubber akan menjadi tepung dan tersembur keluar melalui lubang orifice pada steering main shaft yoke. Pada saat inilah oleh tahan dan sifat perekat silicon rubber tenaga goncangan tersebut diserap. 12. Urutan pemindah gerak roda kemudi hingga roda dapat berbelok. Gerak putar dari roda kemudi diteruskan ke poros kemudi, dari poros kemudi ke roda gigi kemudi, tie rod dan knukle arm. 13. Keuntungan : · Main shafnya lebih kuat sehingga banyak digunakan pada mobil-mobil besar atau mobil niaga. · Konstruksinya lebih sederhana Kerugian : · Apabila mendapat benturan yang keras, kemudinya tidak dapat menyerap goncangan, sehingga keselamatan pengemudi relatif kecil. 14. Fungsi pipa penyetel yang terdapat pada tie rod adalah untuk menyetel toe-in. 15. Fungsi steering linkage adalah untuk memindahkan tenaga dari roda kemudi ke roda depan. |
Subscribe to:
Post Comments
(
Atom
)
Saya kira kemudi kapal, eeeh!!
ReplyDelete