MAKALAH
CHASIS OTOMOTIF
JUDUL
POWER
STEERING
DISUSUN OLEH:
NAMA NIM
Ø
ARI PURWADI 5113122003
Ø
IRWINSYAH LUBIS 5113122022
Ø
M. HERU PURNOMO 5113122029
Ø
M. MAULANA
SYAHPUTRA 5113122031
Ø
RAHMAD NUR RISKY 5113122038
Ø
WIKE SUSWITA 5113122046
PROGRAM STUDI
TEKNIK OTOMOTIF
JURUSAN
PENDIDIKAN TEKNIK OTOMOTIF
FAKULTAS TEKNIK
UNIMED
TA: 2012-2013
Dengan kerendahan hati
kami ucapkan puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat
dan rahmat-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini dengan
baik.
Makalah yang berjudul POWER
STEERING untuk memenuhi tugas mata kuliah CHASIS OTOMOTIF. Dalam penyusunan
makalah ini, banyak kendala dan hambatan yang kami hadapi, namun berkat
dukungan moril dan materil dari berbagai pihak, akhirnya kami dapat menyelesaikan makalah ini tepat
pada waktunya.
Dengan hormat saya
ucapkan terima kasih kepada Bapak Drs. Khoiri, M.Pd. selaku dosen mata kuliah CHASIS
OTOMOTIF yang telah banyak memberikan masukan dan bimbingan kepada kami dalam
menyelesaikan makalah ini. Seiring dengan itu, kami juga tidak lupa mengucapkan
terima kasih kepada para orang tua kami yang telah memberikan bantuan moril dan
materil.
Kami menyadari bahwa
makalah ini belum sempurna dan masih banyak kekurangannya, untuk itu kami
mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca untuk melengkapi
makalah ini.
Akhir kata kami
mengucapkan terima kasih atas perhatiannya, semoga makalah ini dapat memberikan
manfaat bagi para pembaca.
Medan, 11 Maret 2013
Penulis,
Kelompok 1
Pada era sekarang ini perkembangan ilmu pengetahun dan
teknologi mengalami kemajuan yang sangat pesat. Banyak dilakukan pengembangan
dan penelitian dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi.
Perkembangan teknologi transportasi sangat cepat
terutama dalam bidang otomotif. Pada saat ini inovasi dalam otomotif semakin memanjakan
pemakai, dengan adanya terobosan teknologi yang terbaru harus mampu memenuhi
tuntutan pemakai (konsumen). Hal ini membuat pemakai lebih mudah, aman dan
nyaman.sehingga para konsumen akan merasa puas dari keindahan kendaraan baik
dari bagian eksterior maupun bagian interiornya. Selain itu juga disertakan
perangkat keamanan dan kenyamanan yang lengkap, yang akan berfungsi optimal,
meliputi : rem, suspense, kemudi dan lain sebagainya.
System kemudi berfungsi mengatur arah kendaraan dengan
cara membelokkan roda depan. Bila roda kemudidiputar, kolom kemudi meneruskan
putaran ke roda gigi kemudi. Roda gigi kemudi ini memperbesar momen
putar, sehingga menghasilkan tenaga yang lebih besar untuk menggerakkan roda
depan melalui sambungan-sambungan kemudi (steering linkage).
Dengan adanya power steering pada system kemudi
tenaga yang dikeluarkan pengemudi untuk mengatur arah kendaraan dengan cara
membelokkan roda depan menjadi ringan, sehingga pengemudi akan merasa aman dan
nyaman ketika berkendara.
Power steering adalah perangkat atau system pada kendaraan yang berfungsi untuk
meringkankan kemudi kendaraan. Sehingga kendaraan dapat bermanufer dengan
mudahdan dapat bergerak dengan radius yang lebih kecil. Jenis power steering
mempunyai dua tipe, dimana masing-masing jenis diaplikasikan pada
kendaraan tertentu sesuai dengan kapasitasnya, yaotu jenis hidrolis dan
elektris. Power steering jenis hidrolis bekerja dengan oli yang
bertekanan tinggi sehingga kemudi menjadi lebih ringan. Contoh mobil yang
menggunakan jenis seperti ini adalah Toyota kijang, Isuzu Panther, BMW
320i, Timor, Honda Genio, dan lain-lain. Sedangkan jenis elektris bekerja
menggunakan tenaga listrik dengan memakai motor listrik khusus power steering.
Mobil yang memakai jenis ini adalah Suzuki Karimun, Masda Ventrend, Honda
City.
Power steering merupakan
sebuah sistem yang berfungsi untuk meringankan memutar sistem kemudi kendaraan
sehingga menghasilkan putaran kemudi yang ringan tanpa membutuhkan tenaga yang
berarti untuk mengendalikan kemudi. Dalam perkembangannya power steering
terbagi menjadi 2, yaitu : Hidrolik Power Steering dan Elektronik Power
Steering.
Hidrolik 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.
Rack-and-pinion assembly merupakan
unit hydraulic-mechanical dengan integral piston dan rack assembly. Di dalamnya
ada satu rotary valve yang mengarahkan aliran minyal power steering dan
mengontrol tekanan untuk mengurangi steering effort (suatu usaha daya yang
diperlukan untuk memutar kemudi). Ketika kemudi diputar, tahanan yang terbentuk
oleh adanya berat dari kendaraan dan gesekan roda ke ban, menyababkan torsion
bar di dalam rotary valve menjadi agak cenderung melenceng. Hal ini akan
merubah posisi valve spool dan sleeve, karena itulah diperlukan pengarahan
pelumas bertekanan ke proper end yang terdapat pada power cylinder. Perbedaan tekanan
pada sisi piston (yang dipasang pada rack) membantu menggerakkan rack untuk
mengurangi langkah usaha putar. Pelumas di dalam power cylinder yang berlawanan
didesak ke control valve dan kembali ke pump reservoir. Ketika steering effort
berhenti, maka control valve akan diketengahkan oleh gaya melintir dari torsion
bar, tekanan pada kedua sisi piston akan disamakan, dan roda depan kembali ke
posisi lurus ke depan.
A. Konstruksi System
Keterangan :
1.
Reservoir
2.
Unit pompa
3.
Pipa pendingin
4.
Unit pengatur
sirkit aliran minyak
5.
Rumah gigi
kemudi
6.
Saluran pembagi
Rack-and-pinion power steering system terdiri dari:
·
Rack and pinion
steering gear box
Rack Pinion/Gearbox adalah system penggerak Power Steering
dari kemudi atas kemudian di teruskan ke bagian roda dengan dibantu oleh
komponen understeel atau kaki-kaki kendaraan (tie rod, rack end, idle arm dll).
Di dalam system RackPinion/Gearbox terdapat piston dan valve(katup) yang
bekerja sesuai tekanan olie yang disalurkan melalui Vane Pump, selain itu
terdapat juga seal-seal yang berguna menahan tekanan olie agar tidak bocor
keluar.
·
Power steering oil
pump
Pompa PS berfungsi sebagai penyalur tenaga dari mesin
dengan oli yang bertekanan tinggi yang kemudian diteruskan ke bagian Rack
Pinion/Gearbox melalui Selang Tekan (Selang bertekanan tingi). Posisi Vane Pump
selalu berada di bagian atas dari Rack Pinion/Gearbox. Dan hampir setengahnya
system Power Steering dikendalikan/ditentukan dari kerja Pompa, oleh karena itu
bila terdapat kerusakan pada Pompa hampir dipastikan system Power Steeringnya juga tidak akan jalan alias
rusak. 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 Roda Gigi. Pompa menghasilkan
tekanan dengan memanfaatkan putaran mesin, sehingga volume pemompaan sebanding
dengan putaran mesin.
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.
Kerja pengaturan jumlah aliran fuida/ minyak oleh flow
control valve dan control spool adalah sebagai berikut :
a.
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
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. 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.
·
Oil reservoir
Oil reservoir berfungsi untuk menampung oli P/S.
·
Tubes/Hose (selang)
Selang ini berfungsi yang menyalurkan oli yang
bertekanan tinggi dari Vane Pump ke bagian Rack Pinion/Gearbox, dengan
perputaran/rotasi yang sangat cepat maka dapat menimbulkan efek bunyi jika
bahan selang yang dipakai kurang bagus kualitasnya.
B. Prinsip Kerja Power Steering Hidrolis
Sistem power steering menggunakan tekanan hidrolis
yang dibangkatkan oleh power steering pump gunanya adalah untuk mengurangi
langkah usaha yang diperlukan untuk memutar kemudi. Power steering pump
dipasang di depan engine. Pompa yang dipakai adalah tipe vane-type, dan
digerakkan oleh crankshaft melalui drive belt.
Minyak power steering ditarik dari reservoir ke pompa
pada saat mesin dalam keadaan hidup. Minyak ini ditekan oleh satu power
steering switch dan control valve yang letaknya di dalam power steering pump.
Sistem Electronic Power Steering
(EPS) termasuk di dalamnya komponen yang sama seperti pada sistem power
steering konvensional. Sebagai tambahannya adalah sebuah solenoid valve pada
power steering gear box, dan satu control unit dekat dibawah audio yang
terletak di panel farcia tengah. Untuk mengontrol aliran oli pada steering gear
box, disediakan satu solenoid yang bekerja berdasarkan arus dari control module
yang menerima sinyal dari VSS (Vehicle Speed Sensor) dan TPS.
A.
Cara Kerja Electric
Power Steering
Cara kerja Sistem Electric Power Steering (EPS)
adalah saat kunci diputar ke posisi ON, Control Module memperoleh arus
listrik untuk kondisi stand-by, bersamaan dengan itu indikator EPS pada panel
instrumen menyala. Saat mesin hidup, Noise Suppressor segera menginformasikan
pada Control Module untuk mengaktifkan motor listrik dan clutch pun langsung
menghubungkan motor dengan batang setir. Salah satu sensor yang terletak pada
steering rack bertugas memberi informasi pada Control Module ketika setir mulai
diputar. Disebut Torque Sensor, ia akan mengirimkan informasi tentang sejauh
apa setir diputar dan seberapa cepat putarannya. Dengan dua informasi tersebut,
Control Module segera mengirim arus listrik sesuai yang dibutuhkan ke motor
listrik untuk memutar gigi kemudi. Dengan begitu proses memutar setir menjadi
ringan. Vehicle Speed Sensor bertugas begitu mobil mulai melaju. Sensor ini
menyediakan informasi bagi control module tentang kecepatan kendaraan. Pada
kecepatan tinggi, umumnya dimulai sejak 80 km/jam, motor elektrik akan
dinonaktifkan oleh Control Module.
Dengan begitu setir menjadi lebih berat sehingga
meningkatkan safety. Jadi sistem EPS ini mengatur besarnya arus listrik yang
dialirkan ke motor listrik hanya sesuai kebutuhan saja. Selain mengatur kerja
motor elektrik berdasarkan informasi dari sensor, Control Module juga
mendeteksi jika ada malfungsi pada sistem EPS. Lampu indikator EPS pada panel
instrumen akan menyala berkedip tertentu andai terjadi kerusakan. Selanjutnya,
Control Module menonaktifkan motor elektrik dan clutch akan melepas hubungan
motor dengan batang setir. Namun karena sistem kemudi yang dilengkapi EPS ini
masih terhubung dengan setir via batang baja, maka mobil masih dimungkinkan
untuk dikemudikan. Walau memutar setir akan terasa berat seperti kemudi tanpa
power steering.
Electric Power Steering (EPS) menggunakan beberapa
perangkat elektronik seperti:
2.
Control Module:
Sebagai komputer untuk mengatur kerja EPS.
3.
Motor elektrik:
Bertugas langsung membantu meringankan perputaran setir.
4.
Vehicle Speed
Sensor: Terletak di girboks dan bertugas memberitahu control module tentang
kecepatan mobil.
5.
Torque Sensor:
Berada di kolom setir dengan tugas memberi informasi ke control module jika
setir mulai diputar oleh pengemudi.
6.
Clutch: Kopling
ini ada di antara motor dan batang setir. Tugasnya untuk menghubungkan dan
melepaskan motor dengan batang setir sesuai kondisi.
7.
Noise
Suppressor: Bertindak sebagai sensor yang mendeteksi mesin sedang bekerja atau
tidak.
8.
On-board
Diagnostic Display: berupa indikator di panel instrumen yang akan menyala jika
ada masalah sengan sistem EPS.
B.
Keungulan
Electric Power Steering
EPS tidak hanya melakukan fungsi power steering biasa,
namun juga bisa mengontrol tekanan hydraulic pressure yang bereaksi berdasarkan
counter-force plunger yang ada pada gear box tetapnya di dalam input shaft,
oleh karena itulah karakteristik steering effort vs. tekanan hydraulic
bervariasi tergantung dari kecepatan kendaraan untuk memberikan karakteristik
kemudi yang optimal pas dengan kecepatan kendaraan dan kondisi kemudi.
1.
Pada saat mobil dalam
keadaan stationer dan berjalan lambat putaran kemudi ringan.
2.
Pengaturan steering
effort berdasarkan kecepatan kendaraan.
3.
Pada kecepatan sedang
dan cepat, steering effort secara akan bertambah untuk menambah kestabilan dan
kenyamanan kemudi.
4.
Pada kecepatan sedang
dan cepat, ketika posisi kemudi berada atau mendekati posisi netral, fungsi
reactionary plunger akan menambah steering effort agar kemudi lebih stabil.
5.
Ketika kendaraan
melewati jalan yang rusak pada kecepatan sedang dan cepat, meskipun ada
rintangan besar dari permukaan jalan, namun tidak akan mempengaruhi arah
control kemudi, karena tekanan ouput hydraulic untuk steering effort menjadi
tinggi sama seperti power steering konvensional.
6.
Sistem ini mempunyai
fungsi fail-safe sehingga meskipun sistemnya elektrikal, temasuk control unit
dan sensors, namun karakteristik power steering normal masih bisa di dapat.
Dari uraian di atas dapet di ambil kesimpulan sebagai
berikut :
Pada system Power steering daya pengemudian
lebih ringan dari system pengemudi manual karena adanya tenaga dorong dari
system hidrolik maupun elektrik
Suratman, M. 2001. Servis dan Reparasi Auto Mobil. Bandung:
pustaka Grafika
Scribd. (05/13/2010). Makalah Power Steering
Recirculating Ball.
Riwadgalang. (juni 2012). Power Steering. http://riwadgalang.blogspot.com/2012/06/power-steering.html.
No comments:
Post a Comment