Power Steering
a. Sistem Kemudi
Sistem kemudi merupakan suatu mekanisme pada kendaraan yang berfungsi untuk mengatur arah kendaraan dengan cara membelokkan roda depan. Pada perkembangannya pengaturan arah roda belakang untuk membantu belok atau bahkan sebagai pengatur utama belok juga ada.
Sistem kemudi terdiri dari 3 (tiga) bagian utama, yaitu steering column, steering gear dan steering linkage. Steering column terdiri dari steering main shaft dan column tube. Steering column terpasang pada body melalui brakeaway bracket, sehingga saat terjadi benturan steering column dapat terlepas dengan mudah. Untuk mengurangi pemindahan kejutan jalan, pada steering main shaft dipasangkan universal joint.

 

 

 

 
Gambar 1. Steering Column

Mekanisme-mekanisme yang terdapat pada steering column adalah peredam benturan, tilt steering, steering lock, telescophic steering. Peredam benturan pada steering column ada beberapa tipe yaitu : bending bracket type, ball type, sealed-in pulverized silicon rubber type, mesh type dan bellows type. Sedangkan mekanisme tilt steering ada beberapa tipe juga yaitu lower fulcrum dan upper fulcrum.

Gambar 2. Tilt Steering “lower fulcrum” dan “upper fulcrum”
Gambar 3. Mekanisme steering lock
Steering gear berfungsi untuk mengarahkan roda depan dan meningkatkan momen dengan reduksi giginya sehingga kemudi menjadi lebih ringan. Tipe steering gear yang banyak dipakai sekarang adalah tipe rack & pinion dan recirculating ball. Pemakaian tipe rack & pinion dikarenakan konstruksinya yang sedarhana dan ringan serta memungkinkan untuk konstruksi kendaraan yang rendah. Sedangkan pemakaian recirculating ball dikarenakan menginginkan keuntungan momen yang besar sehingga pengemudian relatif lebih ringan. Selain itu penggunaan recirculating ball juga karena lebih tahan beban yang berat dan lebih tahan keausan serta sifat peredaman getarannya lebih baik.

 

 

 
Gambar 4. Rack and Pinion Steering Gear

 

 

 

 
Gambar 5. Recirculating Ball Steering Gear
Steering linkage berfungsi meneruskan tenaga gerak dari steering gear ke roda depan dengan tepat/ akurat. Pada steering lingkage dilengkapi engsel yang biasa disebut ball joint, sehingga walaupun ada banyak variasi gerakan dari kendaraan, pemindahan tenaga gerak tetap akurat. Tipe steering linkage tergantung dari jenis steering gear dan sistem suspensi yang digunakan, yaitu steering linkage untuk suspensi rigid ( gb. 5) maupun steering linkage untuk suspensi independent (gb. 4).

 

 

 

 

 

 

Gambar 6. Recirculating Ball Steering Gear untuk Suspensi Rigid

b. Pengertian Power Steering
Power steering adalah sebuah sistem hidrolik (servo hidrolik) yang berfungsi untuk memperingan tenaga yang dibutuhkan untuk memutarkan kemudi terutama pada kecepatan rendah dan menyesuaikannya pada kecepatan menengah serta tinggi. Pada kecepatan rendah gaya gesek ban dengan jalan cukup tinggi, apalagi untuk tipe ban tekanan rendah dengan telapak ban yang lebar.
Power steering ada dua tipe, yaitu tipe integral dan tipe rack and pinion. Tipe integral kebanyakan untuk steering gear tipe recirculating ball. Dinamakan integral karena power piston dan gear haousing jadi satu kesatuan, sedangkan pada rack and pinion power silinder dan gear housing terpisah.

 

 

 

 

 

 
Gambar 7. Power Steering Tipe Integral

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 8. Power Steering Tipe Integral
Pada perkembangan dewasa ini telah muncul electronic power steering (EPS) atau juga dikenal istilah controled by wire. Electronic Power Steering adalah power steering yang kerjanya dibantu atau bahkan diambil alih oleh suatu unit elektronik/ komputer yang biasanya disebut ECU.

Gambar 9. Jenis-jenis Power Steering
Gambar 10. Comparison of energy consumption

Gambar 11. Electric Power Steering Pinion Type

 

Gambar 12. Electric Power Steering

Gambar 13. Volkswagen steer–by–wire mechanical system

c. Komponen-Komponen Power Steering
Buku ini hanya akan membahas tentang power steering hidrolik saja, sedangkan untuk tipe elektrik dan tipe yang lain akan dibahas dalam buku yang lain. Power steering hidrolik terdiri dari 3 komponen utama, yaitu : pompa, control valve dan power cylinder.
1). Pompa Power Steering
Pompa berfungsi untuk membangkitkan tekanan hidrolik yang diperlukan untuk tekanan kerja. Tipe pompa banyak sekali, antara lain : pompa torak, membran, plunger, roda gigi luar, roda gigi dalam, vane, screw dan lain-lain. Tekanan yang diperlukan merupakan tekanan secara menerus (continue), sehingga tipe pompa yang digunakan adalah tipe Vane atau Rofda Gigi. Pompa menghasilkan tekanan dengan memanfaatkan putaran mesin, sehingga volume pemompaan sebanding dengan putaran mesin.

Gambar 14. Pompa Power Steering
Pengaturan jumlah minyak yang mengalir keluar dari pompa diatur oleh flow control valve, sehingga selalu konstant. Pada kenyataannya, karena tahanan pengemudian pada kecepatan tinggi berkurang maka jumlah aliran minyak juga harus dikurangi, supaya stabilitas pengemudian tetap terjaga Pada power steering rpm sensing dan power steering yang mempunyai flow control valve dengan built-in control spool, jumlah aliran minyak akan diatur sesuai dengan kecepatan kendaraan.

Gambar 15. Flow Control Valve

Gambar 16. RPM-Sensing Type Flow Control Valve
Kerja pengaturan jumlah aliran fuida/ minyak oleh flow control valve dan control spool adalah sebagai berikut :
a). Pada Putaran Rendah

Gambar 17. RPM-Sensing Type Flow Control Valve pada Putaran Rendah

Gambar 18. RPM-Sensing Type Flow Control Valve pada Putaran Rendah

Pada putaran rendah (650 s.d. 1250 rpm), tekanan yang dihasilkan oleh pompa akan dialirkan ke dua saluran yaitu x (saluran ke flow control valve) dan y (saluran ke control spool). Aliran yang melewati saluran x sebagian kembali ke pompa dan sebagian lagi keluar (P1). Aliran P1 diteruskan melewati orifice 1 & 2 dan terbagi menjadi dua yaitu output pompa dan dialirkan ke sebelah kiri flow control valve menjadi tekanan P2. Perbedaan tekan P1 dan P2 tergantung putaran mesin. Pada saat putaran mesin naik maka terjadi kenaikan perbedaan antara P1 dan P2.
Apabila tekanan P1 melebihi kekuatan pegas ”A”, maka flow control valve akan bergerak kek kiri, sehingga membuka saluran pengeluaran ke sisi pengisapan pompa sehingga jumlah aliran pengeluaran tidak naik. Pada kondisi ini jumlah aliran minyak dikontrol pada ± 6.6 ltr/ min.
b). Pada Putaran Menengah

Gambar 19. RPM-Sensing Type Flow Control Valve pada Putaran Menengah
Pada saat putaran menengah (1250 s.d. 2500 rpm) tekanan pengeluaran pompa (P1) yang bekerja pada sisi kiri control spool valve mempunyai tekanan yang mampu mengalahkan tekanan pegas ”B”, sehingga control spool valve tergerakkan ke kanan. Dengan bergesernya control spool valve maka besarnya lubang orifice 2 berkurang, sehingga tekanan out-put pompa dan tekanan P2 berkurang yang menyebabkan flow control valve semakin bergeser ke kiri.
Jadi pada posisi putaran menengah control spool valve akan tergeser ke kanan dan memperkecil orifice 2 sehingga mengurangi volume fluida yang melalui orifice.

c). Pada Putaran Tinggi
Jika putaran mencapai lebih dari 2500 rpm, control spool valve akan optimum terdorong ke kanan sehingga menutup orifice 2 dengan sempurna. Pada kondisi ini out-put pompa dan P2 hanya melalui orrifce 1, sehingga jumlah alirannya menjadi kecil, yaitu 3.3 ltr/ min.

Gambar 20. RPM-Sensing Type Flow Control Valve pada Putaran Tinggi

Di dalam flow control valve terdapat relief valve yang berfungsi untuk mengatur tekanan kerja. Jika tekanan kerja mencapai 80kg/ cm2, pegas relief valve akan terdorong sehingga relief valve terbuka dan P2 turun.

Gambar 21. Kerja relief Valve

2). Control Valve
Pengatur arah aliran fluida bertekanan ke power silinder adalah control valve. Poros control valve dipasang pada steering shaft. Jika steering shaft pada posisi normal, control valve juga pada posisi normal sehingga fluida langsung kembali ke recervoir.
Jika steering shaft berputar maka control valve berputar dan mengatur arah aliran fluida dari pompa ke power silinder sisi belok dan mengatur arah fluida pada power silinder sisi satunya berhubungan dengan recervoir. Begitu proses puntiran saat belok selesai maka kerja control valve juga selesai. Dengan kata lain, kerja control valve hanya sesaat saja.
Control valve ada 3 (tiga) jenis yaitu : spool valve, rotary valve dan flapper valve. Semua jenis control valve bekerja berdasarkan puntiran belok yang terjadi. Pemantauan puntiran belok dilakukan oleh batang besi yang dinamakan torsion bar. Control valve kerjanya tergantung dari besarnya puntiran torsion bar. Pada saat tidak ada tekanan fluida, jika torsion bar berputar sampai derajat tertentu maka akan menyentuh valve shaft stopper dan akan langsung memutar pinion shaft dan menggerakkan rack, sehingga jika sistem power steering gagal bekerja, kemudi secara manual masih bekerja dengan sempurna.

 

Gambar 22. Spool Valve Gambar 23. Rotary Valve

 
Gambar 24. Flapper Valve
d. Cara Kerja Power Steering
Cara kerja yang akan dijelaskan dalam modul ini adalah control valve tipe rotary, karena merupakan tipe yang banyak digunakan pada kendaraan. Pengaturan aliran minyak diatur oleh pergerakan control valve shaft dan rotary valve. Apabila posisi lurus, orifice x dan orifice y maupun orifice x’ dan orifice y’ pada bukaan yang sama sehingga tekanan pada sisi power silinder sama, minyak mengalir kembali ke recervoir.
Pengaturan aliran minyak pada posisi belok kanan, tekanan dibatasi oleh orifice x dan orifice y sehingga minyak dari pompa melalui orifice x’ masuk ke power silinder sisi kanan dan membantu mendorong piston bergerak ke kiri. Sedangkan minyak dari power silinder sisi kiri masuk ke recervoir melalui orifice y’.
Pengaturan aliran minyak pada posisi belok kiri, tekanan dibatasi oleh orifice x’ dan orifice y’ sehingga minyak dari pompa melalui orifice y masuk ke power silinder sisi kiri dan membantu mendorong piston bergerak ke kanan. Sedangkan minyak dari power silinder sisi kanan masuk ke recervoir melalui orifice x.

Gambar 25. Rotary Valve

Gambar 26. Rotary Control Valve
Gambar 27. Diagram Rotary Control Valve Power Steering

e. Trouble Shooting Power Steering
Permasalahan yang timbul biasanya adalah kemudi/ steer terasa berat sehingga ada indikasi bahwa power steering menjadi salah satu kemungkinan penyebabnya, walaupun bukan merupakan satu-satunya penyebab. Jika ada permasalahan tersebut maka dalam melakukan pemeriksaan sistem power steering adalah sebagai berikut :
1). Periksa power steering belt (belt pemutar pompa power steering). Jika kondisinya rusak maka harus diganti namun jika hanya kendor/ longgar, lakukanlah penyetelan kekencangan belt-nya (lihat spesifikasi pada workshop manual).
2). Periksa minyak power steering. Cek jumlah dan kualitas minyak dengan melihat deep stik pada tabung recervoir. Lakukan juga pengecekan terhadap kebocoran yang mungkin terjadi pada pipa/ selang penghubung. Jika ada kebocoran perbaiki atau atasi terlebih dahulu kebocoran yang terjadi, tambahkan minyak power steering pada recervoir dan lakukan bleeding. Bleeding dilakukan dengan menghidupkan mesin pada 100 rpm, kemudian roda kemudi diputar secara maksimum ke kanan dan ke kiri tiga atau emapat kali. Penggantian minyak dilakukan jika minyak ditemukan sudah teroksidasi/ berbuih/ berbusa dan atau bahkan sudah ada emulsi. Penggantian minyak dilakukan dengan cara sebagai berikut :
a). Naikkan bagian depan kendaraan
b). Lepaskan pipa pengembalian minyak dari recervoir dan keluarkan minyak
c). Dengan mesin hidup idling, putarkan roda kemudi maksimum ke kanan dan ke kiri sambil mengeluarkan minyak.
d). Matikanlah mesin.
e). Isikan minyak baru ke recervoir.
f). Hidupkan mesin pada 1000 rpm.
g). Setelah minyak keluar melalui pipa saluran balik, pastikan bahwa minyak direcervoir selalu penuh dan minyak yang keluar melalui saluran balik tidak bercampur udara.
h). Pasang kembali pipa pengembalian minyak dari recervoir.
i). Lakukan pembuangan udara yang kemungkinan masih tersisa (bleeding) dengan cara sebagaimana dijelaskan di atas.
j). Pastikan bahwa pada saat mesin dimatikan, kenaikan level minyak pada recervoir tidak lebih dari 5 mm.
2). Periksa tekanan minyak power steering. Dengan menggunakan pressure gauge pastikan bahwa tekanan minyak tidak lebih rendah dari 65 kg/ cm2 pada kondisi maksimum belok dan atau pada saat idle dan saluran pressure gauge diblok (max bloking 10 detik).
2. Wheel Alignment
a. Pengertian Wheel Alignment
Roda-roda kendaraan dipasang dengan besar sudut tertentu sesuai dengan persyaratan tertentu untuk menjaga agar pengemudian ringan, nyaman dan stabil serta keausan ban normal. Sudut-sudut pemasangan roda tersebut dinamakan wheel alignment. Kebanyakan kendaraan wheel alignment utamanya adalah untuk roda depan (FWA), walaupun wheel aligment untuk roda belakang (RWA) juga sudah ada.
b. Faktor-faktor Wheel Alignment
Yang termasuk dalam fakor-faktor wheel aligment ada 5 (lima) yaitu : camber, caster, king-pin inclination/ steering axis inclination, toe angle dan turninng radius/ turning angle.
1). Camber
Camber adalah kemiringan roda terhadap garis vertikal jika dilihat dari depan atau belakang kendaraan. Jika roda miring ke arah luar kendaraan maka nilainya + (positif) dan jika roda miring ke arah dalam kendaraan maka nilainya – (negatif).

Gambar 28. Sudut camber + (positif), – (negatif)

Manfaat sudut camber positif yaitu memperkecil kemungkinan axle bengkok, mencegah roda slip, kemudi jadi ringan.
2). Caster
Caster adalah kemiringan steering axis inklination/ king pin jika dilihat dari arah samping. Caster berperan untuk kelurusan dan kestabilan kemudi serta untuk mendapatkan pengembalian ke posisi lurus setelah belok.

Gambar 29. Sudut caster + (positif), – (negatif)

3). Steering Axis Inclination
Caster adalah kemiringan steering axis inklination/ king pin jika dilihat dari arah depan/ belakang. Caster berperan untuk kelurusan dan kestabilan kemudi, memperkecil steering effortm dan memperkecil daya balik atau tarikan ke satu arah .

Gambar 30. Sudut SAI atau KPI
4). Toe Angle
Toe angle adalah perbedaan jarak antara roda depan bagian depan dengan roda depan bagian belakang. Jika roda depan bagian depan lebih pendek dibanding roda depan bagian belakang maka dinamakan toe-in, namun jika roda depan bagian depan lebih panjang dibanding roda depan bagian belakang maka dinamakan toe-out.
Toe-in : D < C
Toe-out : D > C

 
Gambar 31. Toe angle
Fungsi utama toe adalah untuk mengimbangi gaya akibat adanya sudut camber (camber thrust)
5). Turning Angle
Sudut belok (turning angle) adalah sudut masing-masing roda saat kemudi diputar maksimum. Sudut belok roda dalam lebih besar dibandingkan sudut belok roda luar. Fungsi utama turning angle adalah mencegah terjadinya side slip, memperkecil keausan ban dan menjaga kestabilan pengemudian.

Gambar 32. Turning angle
c. Kerusakan Ban Akibat Kesalahan Wheel Alignment
Wheel aligment sangat pentinnng untuk keamanan, kenyamanan dan kestabilan pengemudian. Disamping itu dengan penyetelan wheel alignment yang benar keausan roda/ ban dapat diminimalisasi. Kerusakan/ keausan ban akibat kesalahan dari wheel alignment ditunjukkan pada gambar-gambar berikut :

Gambar 33. Keausan ban karena toe-in berlebihan

Jika penyetelan toe-in berlebihan maka akan terjadi keausan ban seperti gambar di atas, yaitu jika telapak ban diraba dari sisi dalam keluar terasa kasar tetapi jika diraba dari sisi luar ke dalam terasa halus.
Gambar 34. Keausan ban karena toe-out berlebihan
Jika penyetelan toe-out berlebihan maka akan terjadi keausan ban seperti gambar di atas, yaitu jika telapak ban diraba dari sisi dalam keluar terasa halus tetapi jika diraba dari sisi luar ke dalam terasa kasar.

Gambar 35. Keausan ban karena camber positf berlebihan dan negatif berlebihan

Jika penyetelan camber positif berlebihan maka akan terjadi keausan ban seperti gambar di atas, yakni pada sisi luar ban akan aus berlebihan dibanding sisi dalam.

d. Alat Ukur Wheel Alignment
Dalam menangani wheel alignment diperlukan alat ukur yang dapat mengukur faktor-faktornya. Alat ukur manual yang biasa dipakai adalah turning table, CCKG (camber, caster and king-pin gauge) dan toe gauge.

Gambar 36. Turning table

Gambar 37. Skala Camber pada CCKG

Prosedur pengukuran wheel alignment dengan turning radius dan CCKG adalah sebagai berikut :
1). Lakukan pemeriksaan tekanan ban dan kondisi ban! Kondisi ban harus standart.
2). Periksa kondisi bantalan roda serta run-out roda! Jika ada yang tidak baik perbaiki terlebih dahulu!
3). Periksa kondisi steering lingkage dan ball joint! Steering linkage dan ball joint harus dalam kondisi yang baik.
4). Periksa kondisi dari suspensi! Suspensi harus dalam kondisi yang baik!
5). Tempatkan kendaraan pada tempat yang rata/ datar!
6). Tempatkan roda depan kendaraan di atas turning table (turning radius gauge)!
7). Tempatkan landasan setebal turning table pada roda belakang kendaraan!
8). Pasangkan CCKG pada hub roda dengan posisi yang tepat!
9). Tepatkan gelembung udara pada level alat tepat pada tengah-tengah (0)!
10). Bacalah penunjukkan gelembung pada skala camber gauge!
11). Putarkan roda depan dengan pelan-pelan tapi kontinyu ke arah luar sebesar 20o!
12). Putarkan penyetel nol pada belakang skala alat, sehingga skala caster dan KPI tepat berada pada nol!
13). Putarkan depan dengan pelan-pelan tapi kontinyu ke arah dalam sebesar 20o dari posisi lurus!
14). Bacalah penunjukkan gelembung pada skala caster dan KPI gauge!

Gambar 38. Skala Caster dan King-pin pada CCKG

 

Gambar 39. Pemasangan CCKG pada hub roda

Gambar 40. Melakukan pengukuran dengan CCKG dan turning table

Pengukuran toe angle dilakukan dengan menggunakan rol meter atau menggunakan alat khusus toe gauge (toe-in gauge). Prosedur pengukuran menggunakan toe-in gauge adalah dimulai dari mengukur jarak pada roda depan sisi belakang. Kemudian kendaraan didorong/ digerakkan sehingga roda berputar 180o, baru dilakukan pengukuran untuk roda depan pada sisi depan. Pengukuran dilakukan pada garis tengah telapak ban dan jika dilihat dari samping harus rata/ setinggi poros roda.

Gambar 41. Melakukan pengukuran dengan CCKG dan turning table
Pengukuran wheel alignment sekarang ini telah banyak dilakukan dengan bantuan komputer. Ada banyak merk dan tipe alat ukur wheel alignment, misalnya sebagai berikut :

Gambar 42. Beberapa tipe dari wheel alignment equipment

Berikut ini kami berikan contoh langkah penggunaan salah satu jenis wheel alignment equipment merk nussbaum tipe WA – 900/ 920
1. Menyiapkan alat dan bahan.
2. Memeriksa permukaan dan tekanan semua ban, sesuaikan dengan spesifikasi dengan menggunakan pressure gauge.
3. Memeriksa kekocakan tie rod, bantalan roda, dan ball joint.
4. Mengukur besarnya sudut Toe, Camber, Caster, dan KPI dengan cara sbb. :
a. Tempatkan roda depan kendaraan di atas turning table, dengan skala “0”.

Gambar 43. Turning Table

b. Tempatkan papan ganjal khusus (setebal turning table) di bawah roda belakang.

c. Pasangkan clamp manual pada masing-masing roda. Kemudian posisikan tengah (center) secara manual sampai didapatkan posisi yang kuat.

Gambar 44. Clamp manual dan pemasangan

d. Pasangkan unit sensor pada clamp manual selanjutnya hubungkan kabel data antara unit sensor masing-masing roda dengan unit komputer pada spooring roda.
Gambar 45. Unit sensor
Gambar 46. Pemasangan Unit sensor
Gambar 47. Kabel data (ukuran 4,5 m dan 6,5 m)

e. Setelah semua terpasang, hidupkan unit spooring dengan memutar saklar pada posisi ON.

Gambar 48. Saklar Spooring Roda

f. Tekan tombol pada unit sensor untuk menghidupkan kemudian tepatkan unit sensor sejajar dengan tanah (lampu sensor level berwarna hijau semua).
Gambar 49. Menghidupkan unit sensor

Gambar 50. Lampu Sensor Level

g. Setiap menekan tombol start pada unit komputer maka program spooring roda nussbaum 900/920 ini akan tampil pada menu utama, selanjutnya klik untuk memulai program.
Gambar 51. Memulai program
h. Pilihlah nama pabrik kendaraan dan tahun pembuatannya yang terdapat pada databank! Misalnya : KIA Sephia tahun 1999.
Gambar 52. Pemilihan Nama Pabrik Kendaraan

Gambar 53. Tahun Pembuatan Kendaraan

i. Setelah didapatkan jenis kendaraan yang akan diukur, selanjutnya memilih ukuran diameter pelek sesuai kendaraan tersebut dengan cara klik (-) mengurangi ukuran diameter pelek dalam satuan inchi.
Gambar 54. Mengurangi diameter pelek
j. Klik skip ROC untuk melanjutkan langkah berikutnya!

Gambar 55. Memilih skip ROC

k. Secara otomatis akan tampil seperti pada gambar di bawah ini!
Gambar 56. Proses ROC
l. Tunggu beberpa saat sampai tampilan berubah menjadi hijau dan proses selesai!

Gambar 57. Hasil ROC

m. Pasangkan pengunci pedal rem dan melepas baut penahan turning table, klik yes untuk menyatakan persetujuan.

Gambar 58. Perintah/ konfirmasi pemasangan pengunci pedal rem dan
melepas pin penahan turning table
n. Setelah itu akan muncul perintah untuk memastikan kondisi roda kemudi pada posisi lurus. Luruskan kemudi dan tahan posisi tersebut beberapa saat. Pastikan semua lampu sensor level menyala hijau, jika belum maka lakukan pengaturan ulang.
Gambar 59. Meluruskan roda depan
o. Setelah ditahan pada posisi lurus beberapa saat akan muncul tampilan seperti gambar di bawah ini. Putar roda depan ke arah yang ditunjukkan anak panah 20, sambil melihat monitor komputer. Gerakkan roda kemudi perlahan-lahan apabila akan mendekati angka 20 sampai didapatkan posisi yang tepat, tahan beberapa saat sampai muncul tanda di atas skala yang dituju.
Gambar 60. Gerakkan roda kemudi ke arah anak panah (kiri) 20

Gambar 61. Gerakan roda kemudi mendekati arah kiri 20

Gambar 62. Gerakan roda kemudi ± 20, muncul tanda di atasnya

p. Putar roda depan ke arah kanan 20 dari posisi nol. Pelankan jika sudah mendekati 20o, dan tahan beberapa saat jika sudah masuk daerah yang tepat.
Gambar 63. Gerakan roda kemudi mendekati arah kanan 20
Gambar 64. Gerakan roda kemudi tepat arah outer 20

q. Gerakkan roda kemudi pada posisi lurus kembali! Jika sudah tepat lurus, cek kembali sensor level, pastikan hijau semua. Jika sudah akan berganti tampilan.
Gambar 65. Meluruskan roda kemudi
r. Bacalah hasil kesimpulan pengukuran/ summary hasil pengukuran. Profil sumbu roda dan roda, besarnya Toe, Camber, Caster dan KPI dapat terlihat.

Gambar 66. Data Summary

s. Klik “front axle” dua kali untuk melihat hasil pengukuran camber, caster dan toe.

Gambar 67. Hasil Pengukuran camber, caster dan toe

t. Bandingkan dengan data spesifikasi pada buku manual, jika berbeda maka lakukanlah penyetelan dengan terlebih dahulu memasang pengunci kemudi.
u. Jika sudah dilakukan penyetelan dan tampilan ukuran camber, caster dan toe sudah masuk spesifikasi (berwarna hijau) maka klik dan akan mengulangi langkah pengecekan yaitu dari langkah n s.d. q. Setelah itu akan tampil hasil pengukuran yang kedua.
v. Jika semuanya sudah hijau/ sesuai spesifikasi maka akhiri proses pengukuran dengan meng-klik ikon rumah (home), kemudian klik tombol shutdown.

e. Penyetelan Wheel Alignment
Bandingkanlah hasil pengukuran yang didapat dengan nilai standard pada masing – masing kendaraan (lihat workshop manual). Bila tidak sesuai maka harus dilakukan perbaikan.
1). Toe angle diperbaiki dengan memperpanjang atau memperpendek tie rod. Hal yang harus diperhatikan adalah bahwa perubahan harus tetap menjaga agar panjang pergesaran tie rod kanan sama dengan tie rod kiri. Karena ada dua posisi tie-rod yakni di depan spindle dan di belakang spindle, maka untuk melakukan penyetelan toe jangan sampai terbalik. Karena toe angle berubah jika camber/ caster distel, maka penyetelan toe angle dilakukan setelah penyetelan camber dan caster.

Gambar 68. Melakukan penyetelan toe

2). Camber dan caster distel dengan beberapa cara tergantung dari tipe suspensi dan tipe dari penyetelnya. Pada suspensi tipe strut, camber distel dengan cara merubah sudut hubungan antara shock absorber dab steering knuckle, sedangkan caser distel dengan merubah jarak antara lower arm dan strut bar menggunakan spacer atau mur penyetel.

Gambar 69. Melakukan penyetelan camber (penyetel terpisah)

Pada penyetelan camber dan caster secara bersama-sama, pada ujung dalam lower arm dilengkapi dengan baut pengikat tipe eccentric cam. Bila baut diputar maka center lower arm akan bergeser ke kiri atau ke kanan yang menyebabkan lower ball joint center bergeser karena lower arm didukung oleh strut bar. Tipe penyetelan secara bersama ini dipakai pada tipe suspensi strut maupun wishbone.

Gambar 70. Melakukan penyetelan camber & caster (penyetel bersama)
pada suspensi model mach person
Contoh prosedur penyetelan adalah sebagai berikut :
1. MEASURE VEHICLE HEIGHT
Measuring points:
A: Ground clearance of spindle center
B: Ground clearance of front adjusting cam bolt center
C: Ground clearance of rear axle shaft center
D: Ground clearance of leaf spring front hanger pin bolt center
NOTICE:
Before inspecting the wheel alignment, adjust the vehicle
height to the specified value.
If the vehicle height is not the specified value, try to adjust it by
pushing down on or lifting the body.
2. INSTALL CAMBER–CASTER–KINGPIN GAUGE OR POSITION VEHICLE ON WHEEL ALIGNMENT TESTER

 

Follow the specific instructions of the equipment manufacturer.

 

 
3. INSPECT CAMBER, CASTER AND STEERING AXIS INCLINATION

If the steering axis inclination is not within the specified value, after the camber and caster have been correctly adjusted, recheck the steering knuckle and front wheel for bearing or looseness.

 

4. ADJUST CAMBER AND CASTER
(a) Loosen the front and/or rear adjusting cam nuts.
(b) Adjust the camber and caster by front and/or rear adjusting cams (See adjustment chart).

 
HINT:
Try to adjust the camber and caster to the center of the specified values.

 

 

 

(c) How to read adjustment chart.
(1) Find the wheel alignment standard value applicable for the particular model.
(2) Mark the selected standard value on the adjustment chart.
Example:
Camber: 0°10’ (0.17°)
Caster: 1°40’ (1.67°)

(3) Mark the alignment value measured when the vehicle was non–loaded on the adjustment chart.
Example:
Camber: –0°10’ (–0.17°)
Caster: 1°40’ (1.67°)

(4) As shown in the chart, read the distance from the measured value to the standard value, and adjust the front and/or rear adjusting cams accordingly.
Example:
Front cam: –(Shorter) 2.9
Rear cam: –(Shorter) 2.7

(d) Torque the front and/or rear adjusting cam nuts.
Torque: 130 N•m (1,325 kgf•cm, 96 ft•lbf)

 

Complete adjusment chart
5. INSPECT TOE–IN
If the toe–in is not within the specified value, adjust the rack ends.
6. ADJUST TOE–IN AND WHEEL ANGLE
HINT: First, check or adjust the lengths of the rack ends, then adjust the toe–in.
Rack end length difference: 1.5 mm (0.059 in.) or less

(a) Remove the 2 clips.
(b) Loosen the tie rod end lock nuts.
(c) Turn the right and left rack ends by an equal amount to adjust the toe–in.
HINT: Try to adjust the toe–in to the center of the specified value.
(d) Make sure that the lengths of the right and left rack ends are the same.
Rack end length difference: 1.5 mm (0.059 in.) or less
(e) Tighten the tie rod end lock nuts.
Torque: 55 N•m (560 kgf•cm, 41 ft•lbf)
(f) Place the boots on the seats and install the clips.
HINT: Make sure that the boots are not twisted.

(g) Inspect the wheel angle.
Turn the steering wheel fully and measure the turning angle.

Wheel turning angle:
If the right and left wheel turning angles differ from the specified value, readjust the toe–in and wheel angle within the specified value. At this time, the right and left error lengths of the rack end may be less than 1.5 mm (0.059 in.).
3. Wheel Balance
a. Pengertian Balance Roda
Balance adalah kondisi yang seimbang dari sebuah obyek yang berputar. Balance dibagi menjadi dua jenis yaitu static balance dan dynamic balance. Static balance adalah keseimbangan bobot dalam arah radial pada kondisi statis, sedangkan dynamic balance adalah keseimbangan bobot dalam arah aksial pada kondisi berputar.

Gambar 71. Ilustrasi tipe balance roda
Gambar 72. Ilustrasi tipe unbalance roda
Static Balance
Titik yang berjarak/ berjari-jari sama dari poros harus mempunyai bobot yang sama, sehingga jika roda diputar titik sembarang/ tertentu dari roda akan dapat berhenti pada sembarang posisi. Kondisi inilah yang disebut static balance.

Gambar 73. Ilustrasi tipe unbalance roda
Gambar 74. Kondisi balance yaitu semua massa terdistribusi merata

Gambar 75. Kondisi unbalance yaitu massa terdistribusi tidak merata
Jika roda yang dalam keadaan unbalance berputar maka gaya centrifugal yang bekerja pada titik unbalance akan lebih besar, sehingga akan cenderung menarik keluar dari poros dan menyebabkan gaya pada poros menjadi tidak seimbang. Hal tersebut dapat menyebabakan poros menjadi bengkok dan atau menyebabkan getara radial pada saat roda berputar.

Gambar 76. Kondisi unbalance jika berputar menyebabkan vibration (bergetar)
Dengan menempelkan beban yang sama dengan bobot unbalance pada titik yang posisinya berlawanan (180o) maka ketidakbalanan (unbalance) dapat dihilangkan sehingga efeknya juga akan ikut hilang, karena gaya centrifugal yang bekerja pada semua arah sama besarnya.

Gambar 77. Pengimbangan gaya menjadikan kondisi balance
Pada aplikasinya, memasangkan bobot balance di telapak ban sangat sulit dilakukan, sehingga untuk mengantisipasi hal tersebut pemasangan bobot balance dibagi menjadi 2 dan dipasang pada sisi pelek.

Gambar 78. Pemasangan bobot balance

Dynamic Balance
Keseimbangan bobot dalam arah aksial pada saat roda berputar dinamakan dynamic balance.

Gambar 79. Kondisi unbalance

Dari gambar di atas misalnya, bobot ekstra A dan B menyebabkan roda tidak balance. Garis yang mengubungkan pusat bobot dari gaya berat G1 dan G2 tidak berada pada sekeliling garis pusat roda, sehingga saat berputar titik g1 dan g2 cenderung mendekati garis pusat roda.
Setiap roda berputar 180o seluruh gaya yang ditimbulkan oleh kecenderungan tersbut menjadikan timbulnya getaran lateral mengikuti ayunan putaran roda. Kondisi ini menyebabkan steering wheel shimmy, yaitu ayunan menlingkar dari steering wheel.

Gambar 80. Dynamic Balance

Pemasangan bobot balance pada kondisi dynamic unbalance adalah dengan memasangkan bobot yang sebanding dengan ketidakbalannnya pada arah yang berseberangan. Pada aplikasinya di roda, bobot dipasangkan pada pelek roda, sebagaimana terlihat pada gambar berikut :

Gambar 81. Pemasangan bobot balance untuk dynamic unbalance
b. Dimensi Roda
Pengenalan dimensi/ ukuran roda diperlukan untuk melakukan proses balancing roda dengan menggunakan mesin balancer. Ukuran roda yang dijadikan informasi saat melakukan balancing adalah diameter pelek dan lebar pelek. Dengan membaca dimensi yang tertulis pada sisi pelek kita dapat mengetahui ukurannya. Misalkan tertulis 5.00 S x 20 F.B. mempunyai arti :
5.00 : Lebar pelek dalam inch
S : Bentuk flens pelek (lihat tabel)
20 : Diameter pelek
F.B. : Nama pelek (Flat Base)

c. Mesin Balance
Alat yang digunakan untuk mengetahui besarnya unbalance/ imbalance dari suatu roda dinamakan mesin balance. Mesin balance ada dua tipe yaitu on the car balance dan off the car balance. Untuk menjamin hasil yang optimal sebaiknya menggunakan mesin balance yang off the car karena ketelitiannya tinggi dan lebih mudah dioperasionalkan. Mesin balance sekarang ini merk dan modelnya bermacam-macam.

Gambar 82. Mesin balance dari RAV

Gambar 83. Mesin balance dari Accu-turn
Gambar 84. Mesin balance dari Hunter

Dalam menjalankan mesin balance secara umum membutuhkan empat macam input data yaitu : tipe pelek, diameter pelek, lebar pelek dan jarak roda dari acuan mesin balance. Secara urutan proses balancing dengan mesin balancer dari RAV adalah sebagai berikut :
1. Persiapkan alat dan bahan yang akan digunakan!
2. Lepaskan roda dari kendaraan!
a. Kendorkan baut roda
b. Dongkrak kendaraan
c. Pasangkan jack stand
d. Lepaskan baut roda
e. Lepaskan roda
3. Lakukan pengamatan secara visual kondisi ban dan pelek!
4. Lakukan pembersihan pattern ban dari kotoran!
5. Pasangkan roda pada mesin balancer!
a. Pilihlah center cone yang sesuai dengan hub roda!
b. Pasangkan center cone pada poros mesin balancer
c. Pasangkan roda (arah sisi sesuai pemasangan di kendaraan)!
d. Kuncilah roda dengan hub pengunci mesin balancer!

Gambar 85. Pemasangan roda pada mesin balance

6. Hidupkan mesin balancer dengan memutar ke posisi ON tombol power yang ada di sisi kanan mesin balancer! Tunggu sampai layar menyala dan menu balance siap.

Gambar 86.Tampilan menu balance

7. Masukkan input data ke mesin balancer sesuai dengan data roda yang akan dibalancing!
a. Tekan menu
b. Pilih dimensions
c. Masukkan data jarak roda dari mesin balancer
d. Masukkan data diameter pelek
e. Masukkan data lebar pelek
f. Selesai/ end
Gambar 75. Tombol-tombol pada mesin balance

Gambar 87. Proses input data diameter, lebar pelek serta jarak roda dari mesin

8. Pilih tipe pelek sesuai dengan roda yang dibalancing
a. Tekan 2 “ALU”
b. Pilih ALU untuk pelek alumunium/ pelek racing
c. Piling STATIC untuk pelek berjari-jari
d. Pilih DYNAMIC untuk pelek standart
e. Selesai/ Ok
Gambar 88. Proses input data jenis pelek
9. Lakukan pengesetan/ setting display dari MENU SET-UP
10. Yang perlu disetting adalah
a. Satuan ketidakbalanan
b. Ketidakbalanan yang ditoleransi
c. Penampilan angka ketidakbalanan
d. Otomatisasi saat guard ditutup
11. Tutup guard/ pelindung roda dan biarkan roda berputar
12. Jika roda tidak otomatis berputar, tekan tombol start.
13. Tunggu sampai roda berhenti dengan sendirinya dan di layar muncul display angka ketidakbalanan
14. Carilah titik ketidakbalanan dengan memutarkan roda sesuai dengan arah yang ditunjukkan di layar. Jika sudah tepat akan ada suara BEEP dan display tanda panah tepat. Titik di atas poros mesin balancing adalah titik ketidakbalanannya.
15. Pasangkan bobot balancing sesuai dengan ketidakbalanannya.
16. Lakukan uji lagi dengan mengulangi langkah 11 s.d. 13.
17. Jika sudah balance lepaskan roda, jika belum balance lanjutkan ke langkah 14 s.d. 16

Gambar 89. Beberapa versi pemasangan bobot balance
Gambar 90. Beberapa versi pemasangan bobot balance
d. Run-Out
Hal lain yang perlu diperhatikan pada pengecekan roda adalah run-out. Run-out adalah frekuensi dimensi roda selama berputar. Lingkaran roda tidak benar-benar bundar. Variasi radius putar (run-out) yang belebihan akan mengakibatkan getaran pada body, sehingga harus dibatasi nilainya.
Ada dua macam run-out yaitu radial run-out dan lateral run-out. Radial run-out adalah kesempurnaan bentuk lingkaran dari roda. Ketidaksempurnaan tersebut disebabkan oleh kondisi ban, pelek dan posisi axle hub yang tidak tepat. Roda dengan radial run-out jika berputar, radius putarnya akan berubah-ubah sehingga akan menggetarkan body dan steering.
Lateral run-out adalah fluktuasi ban pada arah aksial yang akan mengakibatkan keausan ban tidak normal pada ban dan pengemudian menjadio tidak stabil. Penyebab lateral run-out adalah dinding sampin ban yang bengkok, rim yang rusak dan posisi axle hub yang tidak tepat.

 

Gambar 91. Pemeriksaan Run-Out

 

RANGKUMAN
1. Fungsi power steering adalah untuk membantu memperingan gaya yang dibutuhkan untuk memutar roda kemudi. Power steering bekerja secara optimal pada saat kecepatan kendaraan rendah dan bekerja minimal pada kecepatan kendaraan tinggi. hal tersebut dimaksudkan untuk menjaga kestabilan dan keamanan pengemudian
2. Komponen-komponen power steering sistem hidrolik antara lain adalah pompa power steering dan katup pengatur tekanannya, control valve dan power silinder.
3. Permasalahan yang sering terjadi pada power steering adalah tidak berfungsinya power steering sehingga steer terasa berat. Hal yang harus dicermati pada power steering meliptui pompa power steering apakah puly penggerak pompa power steering terkait dengan baik, apakah pompa membangkitkan minyak bertekanan sesuai spesifikasi, apakah ada kebocoran saluran dan apakah jumlah dan kualitas minyak masih cukup.
4. Perkembangan terkini power steering adalah terintgrasinya sistem hidrolik dengan sistem elektronik sebagai pengatur kestabilan dan performance sistem power steering. Perkembangan berikutnya adalah sistem kemudi yang tidak lagi menggunakan secara mekanis namun sepenuhnya elektronik (controled by wire).
5. Pengertian wheel alignment adalah sudut-sudut kelurusan pemasangan roda, untuk mewujudkan pengendaraan yang aman, nyaman dan stabil. Faktor-faktor wheel alignment meliputi camber, caster, king-pin, toe dan truning radius
6. Fungsi wheel alignment antara lain adalah untuk mendapatkan gaya pengemudian yang ringan, mendapatkan gaya balik steer, mendapatkan pengemudian yang cenderung lurus, menjadikan pemakaian ban awet (keausan ban normal). Jadi secara umum fungsi FWA adalah untuk mendapatkan faktor pengendalian kendaraan dan kenyamana berkendara yang baik..
7. CCKG adalah alat ukur camber, caster dan king-pin secara manual. Sedangkan toe-in gauge adalah alat pengukur toe angle secara manual juga. Pengukur faktor FWA secara elektronik dengan bantuan komputer sudah sangat banyak variasinya.
8. Faktor utama yang perlu diperhatikan dalam penggunaan alat ukur adalah pemasangan yang baik/ tepat, set nol alat dengan baik (input data yang benar) serta prosedur kerja yang cermat.
9. Penyetelan faktor-faktor wheel alignment harus disesuaikan tipe suspensi dan konstruksi dari sistem kemudi. Hal-hal yang terkait dengan cara penyetelan dan sesifikasi teknis harus dilihat pada workshop manual.
10. Roda yang berputar harus mempunyai massa yang sama pada setiap titik yang berjarak sama dari sumbu putarnya. Jika sampai tidak sama maka akan dinamakan unbalance. Unbalance dikategorikan menjadi 2 (dua) yaiut unbalance static dan unbalance dynamic)
11. Ukuran-ukuran roda yang diperlukan sebagai input mesin balance adalah tipe pelek, diameter pelek dan lebar pelek serta jarak roda dari acuan mesin balance. Pengecekan ketidak balanan akan tepat jika input data yang dimasukkan tepat serta pemasangan roda di mesin balance tepat.
12. Ketidakbalanan (unbalance/ imbalance) dapat dibetulkan dengan memasangkan bobot balance sesuai dengan yang diukur dan diidentifikasi oleh mesin balance, baik yang terkait dengan berat unbalance maupun lokasi unbalance.
13. Selain balancing, roda juga harus diperhatikan dari run-out yang berlebihan. Run-out yang berlebihan juga akan menimbulkan getaran dan pengemudian yang tidak stabil. Perbaiki dengan membetulkan posisi pemasangan ban ke pelek dan atau membetulkan posisi hub roda. Jika run-out masih terlalu besar gunakan gerinda khusus (gerinda ban) untuk memotong ban dan memperbaiki run-out.

EVALUASI
1. Diskripsikan kenapa power steering dibutuhkan!
2. Sebut dan diskripsikan fungsi komponen-komponen power steering!
3. Diskripsikan perkembangan power steering sampai saat ini yang anda ketahui!
4. Sebut dan diskripsikan fungsi faktor-faktor wheel alignment!
5. Diskripsikan bagaimana mengukur wheel aligment!
6. Berilah contoh penyetelan wheel alignment pada salah satu tipe/ jenis kendaraan yang anda ketahui!
7. Diskripsikan kenapa roda harus balance!
8. Diskripsikan macam-macam unbalance/ imbalance roda?
9. Diskripsikan kenapa run-out roda juga perlu diperiksa!
10. Sebut dan diskripsikan syarat pekerjaan pengecekan wheel aligment dan balancing!

DAFTAR PUSTAKA

Anonim (1994). Training Manual Chasis Group, Jakarta : Penerbit PT. Toyota-Astra Motor.
Anonim (tt). Step 2 Materi Pelajaran Chassis Group, Jakarta : Penerbit PT. Toyota-Astra Motor.
Anonim (2004). N-Step Step 2 Chasis Training Materials Text, Jakarta : Penerbit PT. NISSAN.
Anonim (2003). Training textbook-Technician’s B2, Jakarta : Penerbit PT. HINO MOTORS SALES INDONESIA.
Anonim (tt). SmartWeight ™ Balancing Technology A Patented Feature of Hunter GSP Wheel Balancers, www.weightsaver.com
Evaluasi Materi 1. Power Steering
1. Sistem kemudi terdiri dari 3 bagian utama, kecuali :

 

2. Steering gear yang banyak dipakai pada era sekarang ini adalah :

 
3. Steering gear yang mempunyai kemampuan meredam getaran dan ketahanan aus yang baik adalah :

 
4. Steering linkage konstruksinya sangat dipengaruhi oleh :

 
5. Komponen utama power steering ada 3 yaitu, kecuali :

 
6. Berikut ini adalah tipe power steering ………..

 

 
7. Pembatas jumlah aliran fluida hasil pemompaan pompa power steering adalah :

 
8. Pembatas tekanan fluida hasil pemompaan pompa power steering adalah :

 
9. Penyesuai jumlah aliran minyak sesuai putaran mesin dilakukan oleh adalah :

 
10. Tiga jenis control valve yang biasa digunakan pada power steering adalah :

 
11. Komponen power steering yang mengatur arah aliran minyak ke power silinder kanan atau kiri disebut :

 
12.

 
PENGANTAR

Kenyamanan dan keamanan berkendara menjadi masalah utama saat berkendara. Laju kendaraan dikendalikan oleh sistem kemudi yang mengarahkan kemana kendaraan bergerak. Pengemuadian akan aman dan nyaman jika sistem kemudi bekerja dengan baik dan mudah dikendalikan. Power steering merupakan sistem yang berguna untuk membantu memperkecil gaya pengemudian sehingga penngemudi merasa lebih nyaman mengendalikan kendaraan.
Roda-roda kendaraan juga harus dalam kondisi dan posisi yang baik untuk menjamin agar laju kendaran terarah dan nyaman. Untuk menciptakan keamanan saat berkendara diaturlah posisi roda kendaraan (wheel alignment) sehingga dapat dengan mudah dikendalikan oleh pengemudi. Pengaturan posisi roda kendaraan biasa disebut dengan spooring. Kondisi roda yang baik adalah bebannya merata pada semua sisi dari porosnya, sehingga tidak menimbulkan getaran dan gaya ke luar yang mengakibatkan pengemudian menjadi tidak nyaman.
Buku berjudul Power Steering, Spooring dan Balancing ini merupakan panduan bagi para pembaca untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan power steering, spooring dan balancing. Selain itu, juga diuraikan bagaimana pemeriksaan dan penyetelan agar didapatkan pengendalian kendaraan yang baik sehingga, kenyamanan dan keamanan berkendara yang optimal dapat tercapai.
Semoga buku sederhana ini dapat bermanfaat bagi pembaca yang membutuhkannya, serta tidak lupa penulis akan sangat berterimakasih atas saran, kritik dan masukan yang bersifat membangun untuk perbaikan isi buku ini. Masukan dapat dikirim ke e_mail : wakid_m@yahoo.com atau langsung ke 081328705185.

Yogyakarta, 20 Januari 2008
Penulis

DAFTAR ISI

Halaman Sampul
Pengantar
Daftar Isi
Power Steering
Sistem Kemudi
Pengertian Power Steering
Komponen-komponen Power Steering
Cara Kerja Power Steering
Trouble Shooting Power Steering
Wheel Alignment (Spooring)
Pengertian Wheel Alignment
Faktor-faktor Wheel Alignment
Kerusakan Ban Akibat Kesalahan Wheel Alignment
Alat Ukur Wheel Alignment
Penyetelan Wheel Alignment
Wheel Balancing
Pengertian Balance Roda
Dimensi Roda
Mesin Balance
Run-out
Rangkuman
Evaluasi
Daftar Pustaka

2 Comments on Power Steering

  1. Gabriel says:

    Peculiar article, totally what I needed.

    [WORDPRESS HASHCASH] The poster sent us ’0 which is not a hashcash value.

  2. It’s perfect time to make some plans for the future and it is time to be happy. I have read this post and if I could I want to suggest you some interesting things or suggestions. Perhaps you can write next articles referring to this article. I desire to read even more things about it!

    [WORDPRESS HASHCASH] The poster sent us ’0 which is not a hashcash value.

Leave a Reply

*


1 + = three

Current ye@r *