Fungsi Sistem Kemudi Pada Kendaraan Dan Cara Kerjanya

Fungsi Sistem Kemudi Pada Kendaraan Dan Cara Kerjanya - Fungsi sistem kemudi adalah untuk  mengatur  arah kendaraan dengan cara membelokkan roda-roda depan. Dan untuk membelokkan mobil sesuai dengan keinginan pengemudi dengan sudut derajat belok yang diinginkan dan radius yang dihasilkan.

Sistem Kemudi

Fungsi Sistem Kemudi Pada Kendaraan

• 1. Mengatur arah laju kendaraan saat dijalan

• 2. Menjaga kestabilan saat kendaraan mulai melaju

• 3. Meminimalisir keausan pada ban

• 4. Memberikan efek meluruskan lagi kendaaran setelah berbelok

Syarat - Syarat Yang Harus Dimiliki Sistem Kemudi

• 1. Kelincahannya baik.

• 2. Usaha pengemudian yang baik.

• 3. Recovery (pengembalian) yang halus.

• 4. Pemindahan kejutan dari permukaan jalan harus seminimal mungkin

Pada Umumnya Sistem Kemudi Dapat Dibagi Menjadi 4 Bagian Utama

• 1. Steering whell (kemudi)

• 2. Steering main shaft (poros utama kemudi)

• 3. Steering gear housing (rumah poros kemudi)

• 4. Steering linkage (reduksi gigi kemudi)

Cara Kerja Sistem Kemudi Pada Kendaraan

Ketika roda kemudi diputar maka steering shaft (batang kemudi) akan meneruskan tenaga putarannya diteruskan ke steering gear, dalam steering gear ini, momen putarnya menjadi lebih besar yang selanjutnya momen putar ini diteruskan ke steering linkage untuk kemudian diteruskan ke roda depan kiri dan kanan kendaraan.

Roda kemudi (setir) atau steering wheel terletak diruang kabin kendaraan. Pada umumnya roda kemudi berbentuk lingkaran yang memiliki diameter tertentu. Diameter roda kemudi antara mobil satu dengan yang lainnya belum tentu sama besar. Diamater pada roda kemudi ini akan mempengaruhi gaya yang diperlukan pengendara untuk membelokkan kendaraan. 

Semakin besar diameter kemudi maka gaya yang diperlukan pengendara untuk membelokkan kendaraan akan semakin ringan. Diameter roda kemudi besar memiliki keuntungan tenaga yang dibutuhkan untuk memutarkan roda kemudi ringan tetapi momen yang dipindahkan besar dan lebih stabil, tetapi roda kemudi diamter besar juga ada kekurangannya yaitu membutuhkan space yang besar.

Sebaliknya, diameter roda kemudi semakin kecil maka gaya yang diperlukan pengemudi untuk membelokkan kendaraan akan menjadi semakin besar atau semakin berat. Roda kemudi dengan diameter kecil memiliki keuntungan tidak membutuhkan tempat yang besar. Tetapi memiliki kekurangan terhadap setiap gerakan dan gaya serta tenaga yang dilakukan pengemudi untuk memutarkan roda kemudi menjadi lebih besar / berat.

Tetapi pengaruh besar kecilnya diameter roda kemudi (setir) tersebut hanya berlaku pada sistem kemudi manual (manual steering). Jika pada sistem kemudi daya (power steering) besar kecilnya roda kemudi tidak mempengaruhi efisiensi gaya dan tenaga yang diberikan pengemudi saat memutar setir. 

Jenis - Jenis Sistem Kemudi Pada Kendaraan Dan Cara Kerjanya

Jenis - Jenis Sistem Kemudi Pada Kendaraan Dan Cara Kerjanya - Jika fungsi sistem kemudi pada kendaraan & cara kerjanya sudah dijelaskan sebelumnya, maka kali ini akan dijelaskan mengenai jenis - jenis sistem kemudi pada kendaraan dan cara kerjanya.

Berikut Jenis - Jenis Sistem Kemudi Pada Kendaraan Dan Cara Kerjanya

Sistem kemudi pada kendaraan dapat dibedakan menjadi dua kategori utama, yaitu :

• Sistem kemudi manual (manual steering)

• Sistem kemudi daya (power steering)

Sistem Kemudi Manual (Manual Steering)

Sistem kemudi secara manual ini jarang dipakai terutama pada mobil-mobil modern. Pada sistem ini dibutuhkan adanya tenaga yang besar untuk mengemudikannya.

Tenaga yang dibutuhkan membelokkan roda dari tenaga dari putaran setir (roda kemudi) yang diputar oleh pengemudi. Akibatnya pengemudi akan cepat lelah ketika mengendarai mobil terutama pada jarak jauh. 

Sistem kemudi manual dibagi menjadi 2 jenis, yaitu :

1. Sistem kemudi manual tipe recirculating ball

Sistem kemudi manual tipe recirculating ball ini memiliki gaya pengemudian lebih ringan karena bisa mereduksi putaran kemudi secara maksimal. Hanya saja, pengemudi perlu memutar roda kemudi hingga 4 kali untuk membuat roda berbelok mentok.

Selain menghasilkan pergerakan roda kemudi yang lebih halus dan linear, mekanisme pada sistem kemudi recirculating ball juga memberikan keunggulan mekanikal berupa kemampuan �leverage� sehingga dapat memaksimalkan tenaga putar tangan pengemudi menjadi tenaga putar yang lebih besar atau lebih kuat untuk menggerakkan roda depan.

Kontruksi Sistem Kemudi Manual Tipe Recirculating Ball

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 :

• Dibutuhkan tenaga yang besar untuk menggerakkan roda kemudi.

• Pengemudi lebih cepat lelah.

• Konstruksi rumit karena hubungan antara gigi sector dan gigi pinion tidak langsung.

• Biaya perbaikan lebih mahal.

Cara kerja sistem kemudi manual tipe recirculating ball

Saat pengemudi memutar roda kemudi (stir), 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.

2. Sistem kemudi manual tipe rack and pinion

Rack and pinion adalah satu jenis sistem kemudi terlama, yang mulai muncul di era tahun 1980-an di Indonesia dan salah satu pelopornya adalah Toyota Corolla KE70 (Corolla DX).

Tetapi rack and pinion tersebut kurang tepat untuk digunakan pada jenis kendaraan yang ukuran besar seperti truk atau bus, karena bentuk roda giginya yang kecil dan lightweight. Meskipun, sejumlah SUV besar sudah banyak yang menerapkan sistem kemudi rack and pinion steering, seperti Toyota Land Cruiser.

Kontruksi Sistem Kemudi Manual Tipe Rack & Pinion

Keuntungan :

• Konstruksi ringan dan sederhana

• 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

Cara kerja sistem kemudi manual tipe rack and pinion

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.

Sistem Kemudi Daya (Power Steering)

Munculnya sistem kemudi daya ini didasari oleh kekurangan yang didapat pada sistem kemudi manual dimana rendahnya kemampuan di dalam pengemudian terutama pada perjalanan yang jauh, dan pada kecepatan rendah sehingga membuat pengemudi cepat lelah. 

Disamping itu kekakuan pada kemudi manual turut mempengaruhi pengembangan sistem kemudi kendaraan. Pengembangan sistem kemudi saat ini sudah menjangkau pada sistem pengontrolan secara otomatis. Penggunaan power steering memberikan keuntungan seperti:

• Mengurangi daya pengemudian (steering effort)

• Kestabilan yang tinggi selama pengemudian.

Sistem kemudi daya (power steering) dibagi menjadi 2 jenis, yaitu :

1. Hydraulic power steering (HPS)

Sistem kemudi daya hidrolik (Hydraulic Power Steering 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.

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.

Hydraulic power steering ada 2 tipe, yaitu :

a. Hydrolic power steering tipe integral

Hydrolic power steering tipe integral dapat ditemukan pada kendaraan berbobot besar seperti bus dan truk. Ciri khas steering tipe ini, terletak pada mekanisme penggerak kemudinya. Sistem ini tidak menggunakan rack steer melainkan menggunakan gear box.

Dengan memggunakan gear box, maka putaran roda kemudi akan mengalami pengubahan momentum, oleh sebab itu untuk membelokan bus, supir bus bisa memutar roda kemudi hingga beberapa kali putaran. Dinamakan integral karena mekanisme penambahan tenaga terjadi secara langsung didalam gear box.

Hydrolic Power Steeeing Tipe Integral

b. Hydrolic power steering tipe rack and pinion

Pada tipe HPS ini menggunakan rack gear dan pinion gear. Rack steer merupakan batang memanjang yang memiliki roda bergerigi, sementara pinion gear adalah roda gigi yang berkaitan dengan rack gear. Pinion ini tersambung dengan roda kemudi, sehingga putaran roda kemudi sama dengan putaran pinion gear.

Sementara mekanisme penambahan tenaga, terletak terpisah (tidak didalam perkaitan antara rack gear dan pinion gear). Tepatnya ada pada sisi samping dari rack gear yang memiliki piston untuk menangkap energi tekan dari fluida.

Hydrolic Power Steeeing Tipe Rack and Pinion

2. Electric power steering (EPS)

Tujuan dari pengembangan EPS adalah meningkatkan efisiensi kerja kendaraan dengan melakukan perubahan proses kerja power steering.

Perubahan ini mengalihkan sistem hidrolik ke elektrik. Power steering yang proses kerjanya dibantu arus listrik ini dapat mereduksi pemakaian energi kendaraan yang tidak perlu. 

Kontruksi Electric Power Steering

Umumnya sistem Electric Power Steering (EPS) menggunakan beberapa perangkat elektronik yang sama, seperti :

• Control Module: Sebagai komputer untuk mengatur kerja EPS.

• Motor elektrik: Bertugas langsung membantu meringankan perputaran setir.

• Vehicle Speed Sensor: Terletak di girboks dan bertugas memberitahu control module tentang kecepatan mobil.

• Torque Sensor: Berada di kolom setir dengan tugas memberi informasi ke control module jika setir mulai diputar oleh pengemudi.

• Clutch: Kopling ini ada di antara motor dan batang setir. Tugasnya untuk menghubungkan dan melepaskan motor dengan batang setir sesuai kondisi.

• Noise Suppressor: Bertindak sebagai sensor yang mendeteksi mesin sedang bekerja atau tidak.

• On-board Diagnostic Display: berupa indikator di panel instrumen yang akan menyala jika ada masalah sengan sistem EPS.

Cara kerja electric power steering (EPS)

a. Saat kunci ON mesin mati

Control Module memperoleh arus listrik untuk kondisi stand-by. Seketika itu pula, indikator EPS pada panel instrumen menyala.

b. Saat mesin hidup

Noise Suppressor segera menginformasikan pada Control Module untuk mengaktifkan motor listrik dan clutch pun langsung menghubungkan motor dengan batang setir.

Torque Sensor Salah satu sensor yang terletak pada steering rack bertugas memberi informasi pada Control Module ketika setir mulai diputar, dan mengirimkan informasi tentang sejauh apa setir diputar dan seberapa cepat putarannya.

Dengan dua informasi itu, 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 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 ia juga menonaktifkan motor elektrik dan clutch akan melepas hubungan motor dengan batang setir. 

Tetapi 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.

Fungsi Tie Rod Pada Sistem Kemudi Dan Ciri - Ciri Tie Rod Bermasalah

Fungsi Tie Rod Pada Sistem Kemudi Dan Ciri - Ciri Tie Rod Bermasalah - Tie rod pada sistem kemudi mobil berfungsi untuk mengatur laju kendaraan agar dapat melaju dengan stabil & mudah dikendalikan. Tie rod mobil terletak di antara steering gear box (steering rack) dengan knuckle arm depan, tie rod tersebut juga berfungsi sebagai penghubung antara steering gear box dan knuckle arm. Bentuk dan nama tie rod yang terdapat pada mobil ditinjau dari sistem kemudi yang digunakan.

Pada sistem kemudi yang menggunakan steering rack, maka tie rod dibagi menjadi dua bagian, yaitu : 

• 1. Inner Tie Rod (Rack End)

• 2. Tie Rod End. 

Kontruksi Tie Rod Pada Sistem Kemudi

Untuk di Indonesia karena Inner tie rod mempunyai bentuk panjang maka sering disebut juga dengan nama long tie rod. Long tie rod dipasang dan terhubung di ujung steering rack, sedangkan tie rod end dipasang dan terhubung di knuckle arm tempat roda mobil berada.

Fungsi Tie Rod Pada Sistem Kemudi

1. Menghubungkan Putaran Antara Kemudi & Roda Depan

Fungsi tie rod yang utama adalah untuk meneruskan putaran dari roda kemudi (setir) yang digerakan oleh pengemudi ke roda depan. Gerakan memutar setir yang dilakukan pengemudi, akan mengalir menuju steering gear box dan gerakan berubah menjadi menarik atau mendorong. 

Dari gerakan ini kemudian diteruskan oleh tie rod untuk menarik atau mendorong sebagian sisi roda depan, sehingga roda depan dapat berubah arah atau berbelok sesuai dengan arah putaran setir yang dilakukan pengemudi.

2. Mengatur Toe Roda Depan

Fungsi tie rod yang ke dua adalah untuk mengatur sudut toe pada roda. Pengaturan bisa dilakukan pada sambungan antara Inner tie rod dan tie rod end. Caranya adalah dengan memanjang - pendekkan ulir di antara dua jenis tie rod sehingga menghasilkan sudut toe yang diinginkan.

Saat sudah didapat sudut yang diinginkan, toe bisa berfungsi dengan sempurna. Toe adalah selisih jarak antara roda depan bagian muka dan roda depan bagian belakang saat dilihat dari atas kendaraan. Terdapat dua jenis toe yaitu : toe-in dan toe-out.

3. Meredam Getaran Roda

Inner tie rod dan tie rod end merupaka ball joint yang dapat bergerak ke beberapa arah. Ball joint ini berfungsi untuk memutus gerakan ke atas - ke bawah atau gerakan ke kanan - ke kiri roda agar getaran dari gerakan tersebut tidak merembet dan memengaruhi setir kemudi.

Inner tie rod atau long tie rod berfungsi meredam getaran ke atas dan ke bawah roda. Sementara tie rod end berfungsi untuk meredam getaran ke kanan - ke kiri roda. Dengan begitu, maka roda dapat bebas bergerak tetapi tidak mengganggu fungsi sistem kemudi sehingga setir dapat sepenuhnya dikendalikan dengan mudah & nyaman.

Ciri - Ciri Tie Rod Mobil Bermasalah

Pentingnya fungsi tie rod pada kemudi untuk memastikan kestabilan laju mobil mengharuskan para pemilik kendaraan untuk merawat dan memperhatikan komponen ini sebaik mungkin.

Seiring pemakaian, komponen tie rod mobil pasti akan mengalami penurunan performa. Gejala yang ditimbulkan akibat kerusakan tie rod sebenarnya dapat dirasakan dan diketahui pengendara pada saat mobil berjalan normal atau pada saat kecepatan kecepatan rendah.

Posisi / Letak Tie Rod

1. Kendaraan sering membuang ke salah satu arah.
Jika mobil tidak dapat bergerak lurus atau kemudi terasa sulit untuk dikendalikan secara stabil, kemungkinan besar telah terjadi kerusakan pada tie rod.

2. Ban aus tidak merata.
Untuk mengetahuinya harus menginspeksi kedua ban depan. Perhatikan perbedaan keduanya, apabila ada tanda aus yang terlihat aneh, sebaiknya segera periksa tie rod. Untuk memastikannya, cobalah untuk menggoyangkan ban. Jika ban dapat digoyangkan berarti ada permasalahan pada tie rod.

3. Muncul suara hentakan seperti besi yang saling berbenturan. 
Bagian pada tie rod dan long tie rod yang mengalami kerusakan dan menjadi penyebab bunyi pada kaki kaki adalah karena ball joint yang sudah oblag. Jika dibiarkan, kerusakan bisa semakin parah dan mempengaruhi komponen lainnya. Kondisi seperti ini juga bisa dirasakan ketika kemudi diputar, di mana respon ban terhadap putaran kemudi tak selaras atau ketinggalan. Kemudi pun terasa seperti longgar atau kehilangan cengkeraman.

Gejala yang paling terasa adalah mobil bergetar. Jika mencapai kondisi ini berarti kerusakan tie rod sudah sangat parah karena ban bergerak liar sendiri atau tidak terhubung kuat dengan kemudi. Pengemudi akan sulit untuk mengontrol arah gerak kendaraan. Tie rod baik setiap kendaraan tidak sama ukuran nya baik ukuran panjang  atau pun ukuran ulir untuk penyambungan nya.

Perkiraan harga Tie Rod :

• Tie Rod 1 Set kiri kanan Merk 555 Harga berkisar antara Rp.170.000- Rp.200.000

• 2.Long Tie Rod 1 Set kiri dan kanan Merk 555 Harga Rp.230.000 � Rp.250.000