11 0 2 MB
LAPORAN PRAKTIK CHASIS DAN PEMINDAH DAYA
SISTEM KEMUDI Disusun guna memenuhi tugas mata kuliah Praktik Chasis dan Pemindah Daya Dosen Pengampu : Drs. Suwahyo, M.Pd.
Disusun oleh :
KELOMPOK 4 1. Riwan Setiarso
NIM. 5201410030
2. Riki Ginanjar Winata
NIM. 5201410032
3. Muhammad Ashfal Fuad
NIM. 5201410033
4. Rifki Yoga Kusuma
NIM. 5201410038
TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2013 A. WAKTU PELAKSANAAN PRAKTIK Pelaksanaan Praktik Chasis dan Pemindah Daya dengan materi kuliah Sistem Kemudi dilaksanakan pada tanggal 13 Maret 2013 di Laboratorium Mekanik Otto Teknik Mesin Universitas Negeri Semarang. B. MATERI KULIAH Materi kuliah (Job Kuliah) yang kelompok 4 kerjakan adalah membahas tentang Sstem Kemudi. C. TUJUAN Tujuan dilaksanakannya Praktik Chasis dan Pemindah Daya dengan materi kuliah Sistem Kemudi, diharapkan mahasiswa dapat : 1. Memahami konstruksi dan cara kerja dari Sistem Kemudi, 2. Memahami jenis – jenis dan aplikasi pada mobil dari Sistem Kemudi, 3. Membongkar dan memasang Sistem Kemudi pada mobil, 4. Melakukan pengukuran pada komponen Sistem Kemudi, dan 5. Mengidentifikasi troubleshooting dan memperbaiki Sistem Kemudi. D. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN Selama melakukan Praktikum, beberapa alat dan bahan yang digunkan adalah sebagai berikut, 1. ALAT a. Tool box 1 set (berisi kunci ring 8 buah dengan bermacam ukuran, kunci pass dengan berbagai ukuran, Tang, Palu, Obeng (+) dan (-)), b. Jangka Sorong sebagai alat pengukuran, c. Power steering tester, d. Steering wheel puller, e. Kunci momen, f. Pitman arm remover, g. Input cover lock nut wrench, h. End cover remover,
i. Extension housing oil seal installer, dan j. Tie rod remover.
2. BAHAN a. 1 set sistem kemudi tipe Rack and Pinion, b. 1 set sistem kemudi tipe Recirculating Ball.
E. PELAKSANAAN PRAKTIK Pada bagian ini akan diterangkan cara pembongkaran pada sistem kemudi pada mobil. Ada dua tipe sistem kemudi yang akan dibahas, yaitu :
1. Tipe Rack and Pinion a. Pembongkaran
1)
2)
Lepas baut pengikat pada bagian Housing Pinion. Gunakan Kunci Ring ukuran 14.
Lepas bagian pinion dari Housing Rack.
3)
Lepas poros gigi pinion dengan membuka mur penahan menggunakan kunci SST (dapat menggunakan Obeng (-) dan palu).
4) Lepas mur penahan poros Rack dengan menggunakan kunci SST (dapat menggunakan Obeng (-) dan palu). Kemudian keluarkan poros Rack dari Housing.
b. Pemeriksaan Pemeriksaan sistem kemudi tipe Rack and Pinion pada praktikum chasis dan pemindah daya kali ini dilakukan secara visual. Pemeriksaan visual ini meliputi,
1) Pemeriksaan roda gigi pinion adakah kerusakan – kerusakan berupa retak, berkas serpihan, dan patahan gigi pada pinion. (Hasil pemeriksaan pada komponen ini tidak adanya keretakan dan keadaan abnormal). 2) Pemeriksaan bearing pada poros roda gigi pinion. (Hasil pemeriksaan pada komponen ini terdapat kondisi abnormal berupa gerakan putar bearing poros roda gigi pinion yang kasar dan terjadi kekocakan, perlu adanya penggantian pada komponen ini).
3) Pemeriksaan gigi pada poros rack adakah kerusakan – kerusakan berupa retak, berkas serpihan, dan patahan gigi pada rack. (Hasil pemeriksaan pada komponen ini tidak adanya kerusakan dan kondisi abnormal). 4) Pemeriksaan perkaitan gigi antara gigi pinion dan rack. (Hasil pemeriksaan pada kedua komponen ini terjadi perkaitan yang sempurna antara gigi poros Rack dengan gigi Pinion).
c. Pemasangan Pemasangan pada sistem kemudi dilakukan sebagai berikut,
1) Masukkan poros Rack ke dalam Housing Rack secara perlahan dan perhatikan arah gigi Rack agar perkaitan antara Rack dan Pinion saat dipasang berkaitan sempurna. Kemudian pasang mur penahan poros Rack dan kencangkan. 2) Masukkan kembali poros Pinion ke dalam Housing Pinion secara perlahan dan pastikan penempatan poros sempurna terhadap Housing Pinion. Kemudian pasang kembali mur penahan poros roda gigi Pinion. 3) Rakit kembali roda gigi Pinion dengan gigi Rack. Pastikan antara kedua roda gigi berkaitan dengan sempurna dan bergerak lancar.
2. Tipe Recirculating Ball. a. Pembongkaran
1)
2)
Lepaskan baut pengikat cover poros Recirculating Ball.
Lepaskan cover dan keluarkan poros Recirculating Ball dari Housing.
3)
Pada cover poros sector, putar sekrup penyetel berlawanan arah jarum jam sedikit, kemudian lepaskan baut yang mengukuhkan cover poros sector. (putar sekrup penyetel searah jarum jam dengan menahan cover samping pada waktu melepas).
4)
Tahan poros sector di posisi lurus ke depan pada waktu melepaskannya dari Housing. Jangan melepaskan poros sector dari kotak gigi dengan palu atau alat – alat pemukul lainnya.
5)
Keluarkan kedua poros (poros Recirculating Ball dan poros sector) dari kotak gigi (Housing/Gear Box). Pada waktu melepas , berhati – hati sehingga tidak merusak seal oil.
b. Pengukuran dan pemeriksaan Pengukuran dan pemeriksaan pada sistem kemudi type Recirculating Ball ini meliputi,
1) Pemeriksaan secara visual, pemeriksaan secara visual dilakukan dengan pengamatan langsung pada benda praktik. Periksa keausan, kerusakan atau kondisi – kondisi abnormal lainnya pada komponen – komponen sebagai berikut, a) Bearing, hasil pemeriksaan pada komponen ini terdapat keausan dan kerusakan berupa goresan pada bagian Ball. Terdapat pula berbagai keadaan abnormal berupa putaran bearing yang kasar dan kekocakan. Perlu adanya penggantian dari komponen ini karena sudah tak layak pakai. b) Oil seal (Bushing), hasil pemeriksaan pada komponen ini terdapat berbagai kondisi abnormal berupa robekan dan tegangan karet yang berkurang (tidak kencang). Hal ini menyebabkan seal tidak presisi terhadap poros. Perlua penggantian pada komponen ini. c) Ball-nut and Warm-nut, hasil pemeriksaan pada kedua komponen ini terdapat beberapa kerusakan berupa goresan dan retakan yang terjadi pada ball-nut. d) Poros sector, hasil pemeriksaan pada komponen ini tidak terdapat berbagai kerusakan. Komponen ini dalam keadaan baik. 2)
Pemeriksaan rotasi Ball-nut, pemeriksaan inidilakukan untuk mengetahui kondisi rotasi pada Ballnut. (hasil pemeriksaan dari komponen ini, gerakan rotasi ballnut turun dengan ringan tetapi terdapat suara mendesing yang diakibatkan oleh kondisi steel ballnya yang sudah rusak/tidak layak pakai).
3) Melakukan pengukuran pada diameter luar poros sector, hasil pengukurannya adalah sebagai berikut,
Diameter Luar Poros Sector Standard A 32 (1.26) B 32 (1.26)
Limit 31.8 (1.252) 31.7 (1.248)
mm Hasil Pengukuran 32 (1.26) 32 (1.26)
c. Pemasangan Pemasangan pada sistem kemudi type Recirculating Ball dilakukan sebagai berikut, 1) Masukkan poros ball-nut dan warm-nut ke dalam Housing ke tempat semula secara perlahan dan pastikan bahwa bearing telah terpasang secara sempurna. 2)
Masukkan juga poros sector dengan memperhatkan perkaitan gigi dan arah yang tepat. Sehingga perkaitan gigi sector dan ball-nut sempurna.
3) Pasang cover samping penutup poros Ball-nut dengan perlahan dan pastikan terpasang secara presisi terhadap oil seal, sehingga tidak terjadi kebocoran. Kencangkan baut penahan cover samping. 4) Pasang lembar penyetel pada ujung poros sector. Setel celah dan periksa bahwa sekrup penyetel berputar bebas. 5) Kemudian pasang cover penutup samping poros sector secara perlahan dan pastikan baut penyetel dapat berputar dengan bebas. Kencangkan baut penahan cover samping Penguat Tenaga Kemudi ( Power Steering ) I
Fungsi :Penguat tenaga kemudi adalah peralatan tambahan pada sistem kemudi yang berfungsi untuk meringankan kerja pengemudian.
Tanpa penguat tenaga kemudi
Dengan penguat tenaga kemudi
F = Besar
F = Kecil
Hal – hal yang mempengaruhi beratnya kemudi adalah : •
Kecepatan rendah ( Contoh : parkir )
•
Kesalahan penyetelan geometri roda
•
Tekanan ban rendah
•
Profil ban ( lebar ban )
•
Perbandingan gigi kemudi yang tinggi
•
Kerusakan pada sistem pompa Prinsip Kerja
•
Penguat tenaga kemudi bekerja atas dasar tekanan fluida ( fluida yang digunakan biasanya ATF ), Automatic Transmission Fluida
•
Tekanan fluida didapatkan dari pompa yang digerakkan oleh motor
•
Tekanan fluida diatur oleh katup untuk diarahkan ke silinder sebelah kiri atau
•
kanan ( pada saat belok ) atau dikembalikan ke reservoar ( pada saat jalan lurus )
Pada posisi jalan lurus :
Pompa
Katup
Rak
Silinder kemudi
Torak
•
Katup pada posisi netral
•
Tekanan fluida langsung kembali ke reservoar
•
Tekanan didalam silinder kanan dan kiri sama
•
Torak diam ( tidak ada tekanan fluida yang mendorongnya )
Pada Saat Belok :
Yang dimaksud pada saat belok di sini, adalah pada saat bergerak belok
•
Katup bergerak mengatur arah aliran tekanan fluida
•
Fluida terdorong torak di dalam salah satu silinder → ada bantuan tenaga
•
Tekanan fluida dari silinder dan mengalir kembali ke reservoar Pada saat belok diam, kedudukan katip seperti pada keadaan lurus
Komponen – Komponen Sistem Penguat Tenaga Kemudi
1. Reservoar 2. Pompa 3. Pipa pendingin 4. Unit pengatur sirkit aliran minyak
5. Rumah gigi kemudi 6. Saluran pembagi
Penguat Tenaga Kemudi ( Power Steering ) II Komponen – komponen unit pompa
1. Reservoar 2. Puti 3. Rotor 4. Baling – baling 5. Cincin kam 6. Katup pembantu volume
Cara Kerja Pompa
•
Cincin kam diam
•
Rotor berputar bersama – sama dengan baling – baling
•
Gerakan baling – baling dibatasi oleh cincin kam dan mengalirkan fluida dari lubang isap ke lubang tekan
•
Lubang isap besar, sedangkan lubang tekan kecil, maka terjadi penekanan, karena adanya penyempitan ruang
Sistem yang ada pada unit pompa •
Katup pengatur volume
•
Sistem idle – up
Mengapa diperlukan katup pengatur volume ? •
Semakin tinggi putaran motor volume cairan yang dihasilkan pompa semakin
•
besar
•
Tenaga untuk membantu penguat tenaga kemudi semakin besar pula ( lihat diagram di bawah ) Diagram volume tanpa katup pengatur
Volume Liter / menit
5 4
2
rpm 0 •
1000
2000
3000
4000
Bila bantuan tenaga terlalu besar, merugikan stabilitas pengemudian, karena sopir tidak bisa merasakan kontak roda dengan permukaan jalan sangat berbahaya.
Perlu katup pengatur volume !
Katup Pengatur Volume “ Konstan “
Ke silinder kemudi
Ke silinder kemudi Ke reservoir
•
Volume fluida yang dihasilkan oleh pompa yang sebanding dengan putaran mesin ≈ 2 – 6 liter / menit
•
Fluida dialirkan ke silinder kemudi, untuk membantu penguat tenaga kemudi
•
Lubang menuju silinder hanya mampu mengalirkan minyak maksimum 6 liter / menit
•
Setelah volume aliran 6 liter / menit tekanan sebelum lubang menjadi besar dan membuka saluran ke reservoar
•
Fluida yang dialirkan ke silinder 6 liter / menit secara konstan dan selebihnya dialirkan ke reservoar
Diagram katup pengatur volume konstan :
Volume fluida yang menuju silinder “ konstan “
6 Volume Liter/menit
4
Lubang menuju ke reservoar membuka
3
0
1000 2000
3000
Katup Pengatur Volume “ Sebanding Putaran Mesin “
4000
•
Semakin tinggi rpm mesin, semakin tinggi kecepatan kendaraan, maka semakin kecil kontak ( gesekan ) roda terhadap jalan
•
Diperlukan penurunan tekanan fluida yang membantu penguat tenaga kemudi dengan jalan menurunkan volume fluida yang dihasilkan oleh pompa untuk membantu penguat tenaga kemudi
Diagram katup pengatur volume “ sebanding putaran mesin “ Putaran
Volume
300
2
600-1000
6
2500
2,5
rpm
Gambar penampang katup pengatur volume “ Sebanding putaran mesin “ Katup “A”
Pegas “B” Lubang A
Pegas A
Lubang “B” Katup “B”
Cara Kerja Katup Pengatur Volume “ Sebanding Putaran Mesin “ Putaran rendah ( 650 – 1250 rpm ) •
Tekanan pompa P1 di depan katup A dan P2 di belakang katup A
•
Setelah Fluida melewati lubang 1 dan
lubang 2 ada perbedaan tekanan antara P1 dan P2 •
P1 lebih besar daripada tekanan P2 →katup A bergerak mundur dan lubang menuju reservoar membuka sehingga sebagian fluida kembali ke reservoar
•
Tekanan pompa P1 bekerja di belakang katup B
•
Setelah tekanan P1 melebihi gaya pegas B, dan katup B bergerak ke depan mempersempit lubang 2, akibatnya P2 rendah
•
Perbedaan tekanan P1 dan P2 menjadi bertambah besar dan katup A terdorong ke belakang sehingga memperbesar lubang ke reservoar
•
Setelah putaran melebihi 2500 rpm katup B terdorong ke depan menutup lubang 2
•
Tekanan P2 ditentukan oleh jumlah fluida yang lewat lubang 1
•
Minyak yang menuju rumah gigi kemudi hanya lewat lubang 1 denan volume terbatas ≈ 3,3 liter / menit
Putaran sedang ( 1250 – 2500 rpm )
Putaran Tinggi ( Di Atas 2500 rpm )
Katup tekanan lebih :
Katup “ A “
Katup tekanan lebih •
Katup tekanan lebih terletak di dalam katup A
•
Apabila tekanan P2 melebihi ≈ 80 Bar, katup tekanan lebih ( katup bola ) membuka → untuk menurunkan tekanan
•
Apabila tekanan P2 turun → katup A lebih terdorong ke kiri → untuk membuka lubang ke reservoar
Sistem Idle – Up ( Menaikan Putaran Idle ) Putaran idle untuk menggerakkan pompa, motor bisa mati, supaya motor terus hidup putaran idle dinaikkan dengan sistem idle – up
Cara kerja : •
Bila pompa bekerja menghasilkan tekanan fluida
•
Tekanan fluida mendorong katup vakum
•
Pada saluran vakum kevakuman menjadi besar →diafragma turun ke bawah membuka katup gas
•
Putaran idle naik
F. KEMUNGKINAN TROUBLESHOOTING DAN PENANGANANNYA Selama penggunaan kemudi pada mobil di perjalanan selalu terdapat pengurangan kualitas. Hal ini dapat menimbulkan berbagai macam permasalahan (troubleshooting). Demi mendapatkan kenyamanan dan keamanan dalam berkendara, permasalahan – permasalahan tersebut harus diperbaiki. Berikut berbagai permasalahan dan penangannya yang terjadi pada sistem kemudi mobil, 1. Gerak bebas roda berlebihan No. Pemeriksaan 1 Periksa Steering Column 2 Periksa gerak bebas steering wheel, meliputi a. Periksa Main Shafts dan Joints. b. Periksa Linkage c. Periksa pemasangan Steering Gear Box d. Periksa Steering Gear Backlash (khusus type Recirculating Ball) 3 Periksa Bearing roda 4 Periksa Ball Joints atau Kingpin 2. Kemudi berat No Pemeriksaan 1 Periksa tekanan ban 2 Periksa Steering System, meliputi a. Periksa ketinggian minyak Steering Gear b. Periksa Steering Linkage c. Periksa
Steering
Permasalahan longgar
Longgar atau aus Longgar atau aus Longgar
Perbaiki atau ganti Perbaiki atau ganti Kencangakan
Berlebihan
Setel, perbaiki atau ganti
longgar aus
Setel atau ganti ganti
Permasalahan rendah
Penanganan Tambah tekanan
Rendah
Periksa kebocoran, tambah minyak atau perbaiki Ganti bagian-bagian yang rusak Setel, perbaiki atau
Gesekan terlalu besar Gear
Penanganan Perbaiki
Terlalu kencang
3 4 5 6
Preload Periksa Ball Joints atau Kingpin Periksa Suspension Arm Periksa tinggi kendaraan Periksa Wheel Alignment
3. Kemudi terasa melayang (Wandering) No Pemeriksaan 1 Periksa tekanan ban 2 Periksa Steering System a. Periksa Main Shafts dan Joints
Gesekan berlebihan Bengkok atau rusak Tidak tepat Tidak tepat
ganti ganti ganti Setel atau perbaiki setel
Permasalahan Tidak tepat
Penanganan Tambah tekanan
Longgar
Longgar
Kencangakan atau atau bagian yang rusak Periksa kebocoran, tambah oli atau ganti bagian yang rusak Kencangakan atau ganti bagian yang rusak Kencangakan
Longgar Terlalu keras
Setel, perbaiki atau ganti
Longgar Gesekan berlebihan Aus Gesekan berlebihan Bengkok atau rusak cacat lemah Tidak tepat Tidak tepat Tidak tepat
Setel atau ganti
Rendah b. Periksa ketinggian Steering gear Recirculating Ball )
minyak (untuk
c. Periksa Steering Linkage
3
d. Periksa pemasangan Steering Gear Box e. Periksa Steering Gear Preload dan Backlash Periksa Bearing roda
4
Periksa Ball Joint dan Kingpin
5 6 7 8 9 10
Periksa Suspension Arm Periksa Shock Absorber Periksa Suspension Spring Periksa tinggi kendaraan Periksa Tacking Periksa Front Wheel Alignment
Play berlebihan Gesekan berlebihan
4. Kemudi menarik ke salah satu sisi saat pengemudian normal No Pemeriksaan Permasalahan 1 Periksa ban dan roda, meliputi a. Periksa ukuran ban Tidak tepat b. Periksa tekanan ban Tidak rata 2 Periksa rem mengikat 3 Periksa Ball Joints atau Kingpin Gesekan berlebihan 4 Periksa Bearing roda Gesekan berlebihan 5 Periksa Suspension Bushing Pivot Aus atau lemah 6 Periksa Shock Absorber cacat
ganti ganti ganti ganti Setel atau perbaiki perbaiki setel
Penanganan Ganti Tambahkan perbaiki ganti ganti ganti ganti
7
Periksa Suspension Spring
8 9 10
Periksa tinggi kendaraan Periksa Tracking Periksa Front Wheel Alignment
5. Roda kemudi Shimmy No Pemeriksaan 1 Periksa roda dan ban, meliputi a. Periksa keausan ban b. Periksa tekanan ban c. Periksa kelurusan roda d. Periksa Balance roda 2 Periksa gerak bebas Steering Wheel 3 Periksa Bearing roda 4 Periksa Ball Joint dan Kingpin 5 Periksa Suspension Arm 6 Periksa Shock Absorber 7 Periksa pegas suspensi 8 Periksa tinggi kendaraan 9 Periksa Front Wheel Alignment
Lemah, lentur Tidak rata Tidak tepat Tidak tepat Tidak tepat
Setel atau perbaiki
Permasalahan
Penanganan
Tidak rata Tidak tepat Berlebihan Tidak balance berlebihan
Ganti Setel Ganti Perbaiki Setel atau ganti
longgar aus bengkok cacat lemah Tidak tepat Tidak tepat
setel ganti ganti ganti ganti Setel atau perbaiki setel
Setel atau perbaiki perbaiki setel
6. Roda kemudi tertumbuk saat melewati permukaan jalan tidak rata No Pemeriksaan Permasalahan Penanganan 1 Periksa tekanan ban Tidak rata atau terlalu Tambahakan tinggi tekanan 2 Periksa kebebasan roda kemudi berlebihan perbaikan 3 Periksa Ball Joint atau Kingpin aus ganti 4 Periksa Bushing suspensi Aus atau lunak ganti 5 Periksa Shock Absorber cacat ganti 6 Periksa pegas suspensi lemah ganti 7 Periksa tinggi kendaraan Tidak tepat Setel atau perbaiki 8 Periksa Wheel Alignment Tidak tepat setel G. KESELAMTAN KERJA