sistem kemudi

MODUL CHASIS DAN PEMINDAH TENAGA

SISTEM KEMUDI

                              

Di Susun Oleh Dosen Teknik Otomotif Elektronik:

Sugiyarto, S.Pd

PRODI TEKNIK OTOMOTIF ELEKTRONIK AKADEMI KOMUNITAS NEGERI TRENGGALEK

 

SISTEM KEMUDI

Fungsi Sistem Kemudi

Fungsi  sistem  kemudi  adalah  untuk  mengatur  arah  kendaraan  dengan   cara  membelokkan  roda depan. Cara kerjanya bila  steering wheel  (roda kemudi) diputar, steering coulomn (batang kemudi) akan meneruskan tenaga putarnya ke steering gear (roda gigi kemudi). Steering  gear  memperbesar  tenaga  putar  ini  sehingga  dihasilkan  momen  puntir  yang  lebih  besar untuk diteruskan ke steering lingkage. Steering lingkage akan meneruskan gerakan steering gear ke roda-roda depan. Jenis sistem kemudi pada kendaraan menengah sampai besar yang banyak digunakan adalah model recirculating ball dan pada kendaraan ringan yang banyak digunakan adalah model rack dan pinion.

Komponen Sistem Kemudi

1.  STEERING COLUMN

Steering  column  atau  batang  kemudi  merupakan  tempat  poros  utama.  Steering  column  terdiri dari  main  shaft  yang  meneruskan  putaran  roda  kemudi  ke  steering  gear,  dan  column  tube  yang mengikat main shaft ke  body. Ujung atas  dari main shaft  dibuat meruncing dan bergerigi,  dan roda kemudi  diikatkan  ditempat  tersebut  dengan  sebuah  mur.  Steering  column  juga  merupakan mekanisme penyerap energi yang menyerap gaya dorong dari pengemudi pada saat tabrakan.

Steering  column  juga  merupakan  mekanisme  penyerap  energi  yang  menyerap  gaya  dorong  dari pengemudi pada saat tabrakan. Ada dua tipe steering column yaitu :

a.  Model Collapsible

Model  ini  mempunyai  keuntungan  :  Apabila  kendaraan  berbenturan  /  bertabrakan  dan steering  gear  box  mendapat  tekanan  yang  kuat,  maka  main  shaft  column  atau  bracket  akan runtuh sehingga pengemudi terhindar dari bahaya.  Kerugiannya adalah :  Main shaft nya kurang kuat, sehingga hanya digunakan pada mobil penumpang atau mobil ukuran kecil. Konstruksinya lebih rumit

 

b.  Model Non collapsible

Model ini mempunyai keuntungan : Main shaftnya lebih kuat sehingga banyak digunakan pada mobil-mobil besar atau mobil-mobil kecil, Konstruksinya sederhana  Kerugiannya adalah :

Apabila  berbenturan  dengan  keras,  kemudinya  tidak  dapat  menyerap  goncangan  sehingga

keselamatan pengemudi relatif kecil

2.  STEERING GEAR

Steering Gear  berfungsi untuk mengarahkan roda depan dan dalam waktu yang bersamaan juga berfungsi sebagai gigi reduksi untuk meningkatkan momen agar kemudi menjadi ringan. Steering gear  ada beberapa type dan yang banyak di gunakan adalah type recirculating ball dan rack and pinion.

Berat  ringannya  kemudi  ditentukan  oleh  besar  kecilnya  perbandingan  steering  gear  dan umumnya  berkisar  antara  18  sampai  20:1.  Perbandingan  steering  gear  yang  semakin  besar  akan menyebabkan  kemudi  semakin  ringan  akan  tetapi  jumlah  putarannya  semakin  banyak,  untuk  sudut belok yang sama.

Selain  untuk  mengarahkan  roda  depan,  steering  Gear  juga  berfungsi  sebagai  gigi  reduksi untuk meningkatkan momen agar kemudi menjadi ringan. Untuk itu diperlukan perbandingan reduksi yang  disebut  perbandingan  Steering  Gear,  Perbandingan  yang  semakin  besar  akan  menyebabkan kemudi menjadi semakin ringan, tetapi jumlah putarannya akan bertambah banyak, untuk sudut belok yang sama. Ada beberapa tipe steering gear, tetapi yang banyak digunakan dewasa ini adalah :

3.  STEERING LINKAGE

Steering linkage terdiri dari rod dan arm yang meneruskan tenaga gerak dari steering gear ke roda depan. Walaupun mobil bergerak naik dan turun, gerakan roda kemudi harus diteruskan ke rodaroda depan dengan sangat tepat setiap saat. Ada beberapa tipe steering linkage dan konstruksi joint yang  dirancang  untuk  tujuan  tersebut.  Bentuk  yang  tepat  sangat  mempengaruhi  kestabilan pengendaraan.

1.      Steering linkage untuk suspensi rigid

2.      Steering linkage untuk suspensi independent

Komponen sistem kemudi lainnya bergantung pada jenis kemudi yang digunakan antara lain :

1.      Steering wheel.

Ada  beberapa  macam  roda  kemudi  ditinjau  dari konstruksinya yaitu :

a.  Roda kemudi besar

bentuk  ini  mempunyai  keuntungan,  yaitu mendapatkan momen yang besar sehingga pada waktu  membelokkan  kendaraan,  akan  terasa ringan dan lebih stabil

b.  Roda kemudi kecil

Mempunyai keuntungan tidak memakan tempat dan  peka  terhadap  setiap  gerakan  yang diberikan  pada  saat  jalan  lurus,  akan  tetapi dibutuhkan  tenaga  besar  untuk  membelokkan kendaraan karena mempunyai momen kecil

c.  Roda kemudi ellips

model ini dapat mengatasi kedua-duanya karena merupakan  gabungan  roda  kemudi  besar  dan kecil.

2.      Steering Main Shaft

Steering  main  shaft  atau  Poros  Utama  Kemudi berfungsi  untuk  menghubungkan  atau  sebagai tempat roda kemudi dengan steering gear.

a.  Pitman Arm

Pitman arm meneruskan gerakan gigi kemudi ke  relay  rod  atau  drag  link.  Berfungsi  untuk merubah  gerakan  putar  steering  column menjadi gerakan maju mundur.

b.  Relay Rod

Relay  rod  dihubungkan  dengan  pitman  arm dan tie rod end  kiri serta kanan. Relay rod ini meneruskan gerakan pitman arm ke tie rod

c.  Tie Rod

Ujung  tie  rod  yang  berulir  dipasang  pada ujung rack pada kemudi rack end pinion, atau ke  dalam  pipa  penyetelan  pada  recirculating ball, dengan demikian jarak antara joint- joint dapat disetel.

d.  Tie Rod End ( Ball Joint )

Tie rod end dipasanglkan pada tie rod untuk menghubungkan tie rod dengan knuckle arm, relay roda dan lain-lain.

e.  Knuckle arm

Knuckle  arm  meneruskan  gerakan  tie  rod atau drag link ke roda depan melalui steering knuckle.

f.  Steering knuckle

Steering knuckle untuk menahan beban yang diberikan  pada  roda-roda  depan  dan berfungsi  sebagai  poros  putaran  roda. Berputar dengan tumpuan ball joint atau king pin dari suspension arm

g.  Idler arm

Pivot dari idler arm dipasang pada body dan ujung  lainnya dihubungkan dengan relay rod dengan swivel joint. Arm ini memegang salah satu ujung relay rod dan membatasi gerakan relay rod pada tingkat tertentu.

Bentuk – Bentuk Sistem Kemudi

Pada dasarnya sistem kemudi dibedakan menjadi dua yaitu :

a)  Sistem kemudi secara manual

a.       Dibutuhkan tenaga yang besar untuk menggerakkan roda kemudi

b.      Pengemudi lebih cepat lelah

b)  Sistem kemudi Daya ( Power Steering)

Penggunaan power steering memberikan keuntungan seperti :

a.       Mengurangi daya pengemudian ( steering effort )

b.      Kestabilan yang tinggi selama pengemudian

1.  SISTEM KEMUDI SECARA MANUAL

Sistem  kemudi  secara  manual  jarang  dipakai  terutama  pada  mobil-mobil  modern.  Pada sistem  ini  dibutuhkan  adanya  tenaga  yang  besar  untuk  mengemudikannya.  Akibatnya  pengemudi akan  cepat  lelah  apabila  mengendarai  mobil  terutama  pada  jarak  jauh.  Tipe  sistem  kemudi  secara manual yang banyak digunakan adalah :

1)  Recirculating Ball

Cara kerjanya : Pada waktu pengemudi memutar roda kemudi, 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 ).

Gambar.2. Konstruksi Sistem Kemudi Jenis Recirculating Ball

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.

Keuntungan :

a.       Komponen gigi kemudi relative besar, bisa digunakan untuk mobil ukuran sedang, mobil besar dan kendaraan komersial

b.      Keausan relative kecil dan pemutaran roda kemudi relative ringan

Kerugian :

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

b.      Biaya perbaikan lebih mahal

2)  Jenis Rack And Pinion

Cara  kerja: 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.

Keuntungan :

a.       Konstruksi ringan dan sederhana

b.      Persinggungan antara gigi pinion dan rack secara langsung

c.       Pemindahan momen relatif lebih baik, sehingga lebih ringan

Kerugian :

a.       Bentuk roda gigi kecil, hanya cocok digunakan pada mobil penumpang ukuran kecil atau sedang

b.      Lebih cepat aus

c.       Bentuk gigi rack lurus, dapat menyebabkan cepatnya keausan

2.  SISTEM KEMUDI DAYA ( POWER STEERING)

Pada umumnya sistem kemudi daya dibagi atas 2 tipe, yaitu :

1)  Hydraulic Powersteering (HPS)

Sistem  kemudi  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.  Penggunaan  power  steering memberikan keuntungan seperti :

  Mengurangi daya pengemudian ( steering effort )

  Kestabilan yang tinggi selama pengemudian

A.  Cara Kerja Power Steering :

a.  Posisi netral

Minyak  dari  pompa  dialirkan  ke  katup pengontrol  (  control  valve  ).  Bila  katup pengontrol  berada  pada  posisi  netral, semua  minyak  akan  mengalir  melalui katup pengontrol ke saluran pembebas (  relief  port  )dan  kembali  ke  pompa. Pada  saat  ini  tidak  terbentuk  tekanan dan  arena  tekanan  kedua  sisi  sama, torak tidak bergerak.

b.  Pada saat membelok

Pada  saat  poros  utama  kemudi (steeringmain  shaft)  diputar  ke  salah satu  arah,  katup  pengontrol  juga  akan bergerak  menutup  salah  satu  saluran minyak. Saluran yang lain akan terbuka dan  akan  terjadi  perubahan  volume aliran  minyak  dan  akhirnya  terbentuk tekanan.  Pada  kedua  sisi  torak  akan terjadi  perbedaan  tekanan  dan  torak akan  bergerak  ke  sisi  yang  bertekanan rendah  sehingga  minyak  yang  berada dalam  ruangan  tersebut  akan dikembalikan  ke  pompa  melalui  katup pengontrol.

B.  KOMPONEN – KOMPONEN POWER STEERING

1)  Vane Pump

Vane  pump  adalah  bagian  utama  dari  system  power  steering  berfungsi menghasilkan  tekanan  tinggi  dan  debit  yang  besar.  Vane  pump  juga  berfungsi untuk mengatur jumlah aliran fluida yang diperlukan sesuai dengan putaran mesin, Adapun komponen yang ada dalam vane pump adalah :

a.       Reservoir Tank. berfungsi untuk tampungan fluida power steering.

b.      Pump  Body,  adalah  rumah  dari  rotor  blade  dan  pompa  digerakan  oleh  puli poros engkol mesin dengan drive blet, dan mengalirkan tekanan fluida ke  gear housing

c.       Flow  Control  Valve,  mengatur  volume  aliran  minyak  dari  pompa  ke  gear housing  dan menjaga agar volumenya tetap  pada rpm pompa yang berubah-ubah.

2)  Gear Housing., Merupakan rumah tempat roda gigi Kemudi

3)  Power  Silinder.    Power  silinder  adalah  tempat  piston  bekerja  menggerakkan  roda gigi kemudi (steering Gear)

4)  Katup Rotary.  Mengatur Arah aliran minyak dari pompa

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 hidraulis ke  elektrik.  Power  steering   yang  proses  kerjanya  dibantu  arus  listrik  ini  dapat  mereduksi pemakaian energi kendaraan yang tidak perlu.

A.  KOMPONEN UTAMA EPS

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

1.  Control Module: Sebagai komputer untuk mengatur kerja EPS.

2.  Motor elektrik: Bertugas langsung membantu meringankan perputaran setir.

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

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

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

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

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

B.  CARA KERJA

a.       Setelah kunci diputar ke posisi ON, Control Module  memperoleh arus listrik untuk kondisi stand-by.  Seketika itu pula, indikator EPS pada panel instrumen menyala.

b.      Begitu mesin hidup, maka Noise Suppressor  segera menginformasikan pada Control Module  untuk mengaktifkan motor listrik dan clutch  pun langsung menghubungkan motor dengan batang setir.

c.       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.

d.      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.

e.       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. 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.  

Pengertian Geometri roda

Geometri  roda  (wheel  alignment)  adalah   sudut-sudut  kemiringan  roda  yang  dibentuk  oleh  garis sumbu vertikal jika kendaraan dipandang  dari depan, samping atau atas.

Fungsi  geometri  roda  adalah  untuk  memudahkan  pengemudian  kendaraan,  menstabilkan pengemudian, menghasilkan daya balik kemudi yang baik, mengurangi keausan ban.  

Geometri  roda  (wheel  alignment)  terdiri  dari  :  Camber,  Caster,  Steering  Axis  Inclination  (Kingpin Inclination), Toe-in dan Toe-out, Perbedaan sudut belok.

1)  Camber

Camber  adalah  kemiringan  roda   bagian  atas  kearah dalam/luar  terhadap  garis  sumbu  vertikal  jika  kendaraan  dilihat  dari depan. Besar  sudut  kemiringannya  diukur  dalam   derajat.  Bila kemiringan roda bagian atas ke arah luar disebut Camber Positif. Pada Camber positif roda-roda terdorong ke dalam sehingga mencegah  roda  agar  tidak  lepas.  Bila  sudut  camber  positif  terlalu besar  mengakibatkan  keausan  roda  terjadi  pada  bagian  luar  roda. Camber positif menyebabkan pengemudian menjadi ringan

Bila  kemiringan  roda  bagian  atas  kearah  dalam  disebut  Camber Negatif.  Camber  negatif  membuat  kendaraan  cenderung  lurus  dan stabil.  Bila sudut camber negatif terlalu besar mengakibatkan keausan roda  terjadi  pada  bagian  dalam  roda.  Camber  negatif  menyebabkan pengemudian berat. Camber  negatif  menyebabkan  efek  kebebasan  bantalan  roda bertambah dan dapat memperbesar momen bengkok spindle.

Bila  garis  tengah  roda  sejajar  dengan  garis  sumbu  vertikal,  maka disebut camber 0. Camber 0  dapat mencegah keausan ban yang tidak merata.  Camber  0  menyebabkan  stabilitas  pengemudian  berkurang, menyebabkan getaran pada roda kemudi besar dan tidak stabil.

Besar sudut camber umumnya : -1 s.d 3 derajat Besar sudut camber yang sering dipakai : 0 s.d 1 derajat Perbedaan sudut camber. Yang  dimaksud  perbedaan  sudut  camber  adalah  perbedaan sudut  camber  roda  kiri  dan  kanan.  Perbedaan  sudut  camber  yang diperbolehkan biasanya sekitar 0,5 derajat ( 30 menit )

2)  Caster

Caster  adalah  kemiringan  steering  axis  bagian  atas  kearah  depan  atau  belakang  terhadap garis sumbu vertikal bila dipandang dari samping kendaraan. Saat  jalan  lurus  caster  berfungsi  menggerakkan  roda  tetap  stabil  dalam  posisi  lurus  walau roda  kemudi  dilepas  dan  pada  saat  kendaraan  membelok  ban  menopang  pada  permukaan  jalan dengan baik. Trail  adalah  jarak  antara  dari  titik  potong  garis  tengan  steering  axis  dengan  jalan  dan  titik pusat singgung ban dengan jalan. Caster  positif  adalah  bila  kemiringan  steering  axis  bagian atas ke arah belakang. Kendaraan pada umumnya menggunakan caster  positif  karena  menghasilkan  kestabilan  kendaraan  saat berjalan  lurus  dan  daya  balik  kemudi  setelah  membelok.  Bila caster  positif  terlalu  besar  maka  akan  menyebabkan  trail  makin panjang dan daya balik kemudi makin besar, akan tetapi kemudi cenderung menjadi lebih berat.

Caster negatif adalah bila kemiringan steering axis bagian atas kearah depan. Caster negatif membuat kemudi ringan, tetapi kestabilan  kendaraan  saat  berjalan  lurus  menjadi  berkurang  dan kemudi  kurang  dapat  dikendalikan  sehingga  jarang  digunakan pada kendaraan pada umumnya.

Caster  0  adalah  bila  steering  axis  sejajar  dengan  garis sumbu  vertikal.Pada  caster  0  saat  kendaraan  jalan  lurus, roda tidak cenderung mencari sikap lurus,sehingga tidak ada kestabilan saat jalan lurus. Sudut  caster  umumnya  :  3  –  8  derajat  Perbedaan  yang diijinkan antara roda kiri dan kanan : 0,5 derajat ( 30 menit )

3)  Steering Axis Inclination (Kingpin Inclination)

Steering axis adalah garis sumbu tempat roda  berputar  saat  berbelok  kekiri  atau kekanan  dan  bisa  digambarkan  antara bagian  atas  dari  shock  absorber  upper support  bearing  sampai  lower  suspension arm ball joint. Steering  axis  inclination  adalah kemiringan steering axis bagian atas ke arah dalam  bila  dipandang  dari  depan kendaraan. Offset  adalah  jarak  antara  titik  potong steering  axis  dengan  jalan  dan  titik  potong garis tengah ban dengan jalan. Offset  yang  lebih  kecil  akan  membuat kemudi  menjadi  lebih  ringan  dan  kejutan akibat  pengereman  dan  percepatan berkurang. Steering  axis  inclination  juga menghasilkan  daya  balik  kemudi  dengan cara memanfaatkan berat kendaraan.

4)  Wheel Angle (Perbedaan sudut belok)

Wheel  angle  (Perbedaan  sudut  belok)  adalah  jarak  antara  roda  kanan  dan  roda  kiri terhadap titik pusat yang sama kedua roda pada saat membelok. Bila roda  depan kanan dan kiri harus mempunyai sudut belok yang sama besar,  perbedaan sudut beloknya harus sama (r1 = r2). Akan tetapi masing-masing roda akan berputar mengelilingi titik pusat yang berbeda (O1 dan O2). Akibatnya kendaraan tidak dapat membelok dengan lembut karena terjadinya side-slip pada roda-roda.

Untuk mencegah ini,  knuckle arm  dan  tie rod  disusun agar pada saat membelok roda-roda sedikit toe-out. Akibatnya sudut belok roda inner sedikit lebih besar dari pada sudut belok roda outer dan titik  pusat  putaran  roda  kiri  dan  kanan  berimpit.  Akan  tetapi  sudut  beloknya  berbeda  (r1  >  r2). Prinsip ini disebut prinsip Ackerman.

Untuk tipe suspensi yang tie rodnya terletak di belakang spindle, knuckle arm sedikit diserongkan ke arah dalam ( Ø).

5)  Toe Angle (Toe-In dan Toe-Out)

Adalah perbedaan antara jarak bagian depan dan jarak bagian belakang roda kanan dan kiri  bila  kendaraan  dilihat  dari  atas.  Bila  bagian  depan  roda  lebih  kecil  ke  arah  dalam  dari  pada bagian  belakang  roda  (dilihat  dari  atas),  ini  disebut  toe-in.  sebaliknya  susunan  yang  berlawanan disebut toe-out. Bila bagian depan roda sama dengan bagian belakang roda,disebut toe-0

Bila  roda-roda  depan  memiliki  camber  positif,  maka  bagian  atas  roda  miring  mengarah keluar. Hal ini akan menyebabkan roda-roda berusaha  menggelinding ke arah luar pada saat mobil berjalan lurus, dan akan terjadi side-slip. Dan ini akan mengakibatkan ban menjadi aus. Untuk itu toe-in digunakan pada roda-roda depan untuk mencegah roda menggelinding keluar  yang  disebabkan  oleh  camber.  Dengan  demikian  toe-in  berfungsi  sebagai  koreksi  camber dan sebagai koreksi gaya penggerak.

Mobil dengan penggerak roda belakang, penyetelan toe-in umumnya : 0 + 5 mm

Mobil dengan penggerak roda depan, penyetelan toe out umumnya : 0 + 2 mm

Melakukan Pemeriksaan Sistem Kemudi

a.  Pemeriksaan Steering Coulomn

1)      Gerakkan roda keatas-bawah, kiri-kanan, maju-mundur.

2)      periksa apakah roda kemudi terpasang dengan baik pada main shaft,

3)      apakah main shaft keadaannya longgar

4)      apakah steering coulomn terpasang dengan kuat.

b.  Pemeriksaan Kebebasan Roda Kemudi (Steering Wheel)

Putar roda depan hingga pada posisi lurus kemudian  putar  roda  kemudi  perlahanlahan tetapi jangan sampai roda bergerak. Besarnya  gerakan  roda  kemudi  pada  saat ini  disebut  dengan  kebebasan  (free  play). Besarnya  kebebasan  tergantung  pada model mobil, tetapi biasanya tidak melebihi dari 30 mm. Bila kebebasannya berlebihan, penyebabnya dapat berasal dari salah satu diantara yang tersebut berikut :

  Mur roda kemudi kurang keras

  Keausan atau penyetelan steering gear yang tidak tepat

  Linkage joint aus

  Pemasangan linkage bracket longgar

  Bantalan roda longgar

  Main shaft joint longgar

c.  Pemeriksaan Kelonggaran Steering Linkage

Dongkraklah bagian depan mobil dan goyangkan roda depan maju mundur, dan dari satu sisi ke sisi  lainnya. Bila gerakannya berlebihan kemungkinan linkage atau wheel bearingnya aus.

d.  Pemeriksaan Kelonggaran Bantalan Roda (Wheel Bearing)

Dongkrak  bagian  depan  mobil  dan  periksa kelonggaran  ini  dengan  menggoyangkan bagian  atas  dan  bawah  pada  tiap  roda.  Bila ternyata longgar, penyebabnya kemungkinan suspension arm bushing, ball join atau wheel bearing longgar. Periksa kelonggaran dengan jalan  menekan  pedal  rem.  Bila kelonggarannya  berkurang,  berarti  ada bagian  selain  wheel  bearing  yang  longgar. Bila  kelonggarannya  hilang  sama  sekali berarti  penyebabnya  berasal  dari  bantalan roda yang sudah aus.

e.  Pemeriksaan ketinggian minyak steering gear, jika rendah, periksa kebocoran, tambah minyak atau perbaiki.

f.  Pemeriksaan Steering Gear Berat

Gerakkan  roda  kemudi  yang  berat  biasanya  disebabkan  oleh  tahanan  yang  terlalu  besar  pada sistem kemudi atau oleh gaya pengembalian roda-roda yang berlebihan setelah belok. Dongkrak naik bagian depan kendaraan. Lepaskan steering gear dan stearing linkage agar dapat memeriksa bagian-bagian satu persatu. Bila gerakan gigi kemudi (steering gear) berat, penyebabnya mungkin kerusakan  pada  gigi  kemudi,  penyetelan  preload  yang  tidak  tepat,  minyak  atau  gemuk  kurang, bearing atau bushingnya cacat.

g.  Pemeriksaan Ball Joint

Lepaskan  steering  knuckle  arm  dengan  linkage  dan  gerakan  knuckle  arm.  Bila  terasa  berat, kemungkinan kingpin atau ball joint keadaannya rusak.

Diagnosa Pada Sistem Kemudi

Diagnosa yaitu mencari penyebab gangguan yang terjadi pada  sistem mesin atau alat secara sistematis agar cepat dan tepat. Begitu pula dalam penggantian komponen harus dilakukan dengan tepat dan  benar  karena  mempengaruhi  kemampuan  sistem  kemudi  dan  kenyamanan  kendaraan.  Pemeriksaan setiap komponen dilakukan sesuai  dengan prosedur yaitu seperti dalam tabel di bawah ini dan mulai dari yang ringan sampai yang berat agar efisien waktu dan biaya.

1.  Kemudi Berat

Gerakan  kemudi  yang  berat  dapat  disebabkan  oleh  power  steering  unit  atau  tahanan  power steering yang terlalu besar.

  

Tabel 1. Diagnosa masalah kemudi berat.

2.  Gerak bebas roda kemudi terlalu besar pada saat dikemudikan

Karena  pada  power  steering  terlalu  banyak  sambungan  maka  terdapat  gerakan  bebas  atau kelonggaran, kelonggaran yang belebihan dari sistem tersebut akan mengakibatkan kemudi mengayun atau  cenderung  berbelok  kesalah  satu  arah  dan  akan  mengakibatkan  getaran  dan  keausan  pada komponen (khususnya ban) sehingga sistem kemudi tidak normal.

Tabel 2. Diagnosa gerak bebas roda kemudi terlalu besar.

Bila  gerak  bebas  kemudi  berlebihan,  penyebabnya  bisa  berasal  dari  salah  satu  diantaranya  sebagai berikut:

1.  Mur roda kemudi kurang kencang.

2.  Keausan pada steering gear atau penyetelan kurang tepat.

3.  Lingkage joint aus.

4.  Pemasangan lingkage bracket longgar.

5.  Bantalan roda longgar.

6.  Main shaft masih longgar.

3.  Melayang (Wandering)

Wandering  adalah  kecenderungan  posisi  kendaraan  tidak  mengarah  keposisi  pengemudian. Penyebabnya yaitu gerak bebas yang terlalu besar pada sistem kemudi dan kemudi berat.

Tabel 3. Diagnosa masalah melayang (wendering).

 

4.  Kendaraan naik kesatu sisi selama pengemudian normal.

Kendaraan  cenderung  membelok  kesalah  satu  sisi  selama  pengemudian  lurus,  hal  ini disebabkan  adanya  tahanan  gelinding  (rolling  resistence)  yang  berbeda  antara  roda  kanan  dan  roda kiri.

Tabel 4. Diagnosa masalah kendaraan narik kesalah satu sisi.

 

5.  Roda kemudi shimmy

Shimmy  adalah  roda  kemudi  berayun  kekanan  dan  kekiri  yang  disebabkan  roda  depan  tidak balance.

Tabel 5. Diagnosa roda kemudi shimmy

Shimmy  sering  disebabkan  oleh  caster  yang  terlalu  besar,  toe-in  dan  toe-out  yang  terlalu  besar. Camber yang terlalu besar atau camber antara roda kanan dan kiri tidak sama.

DAFTAR PUSTAKA

_________,Pemeliharaan  Sistem  Suspensi,  Direktorat  Pendidikan  Menengah Kejuruan;  Direktorat  Jenderal  Pendidikan  Dasar  Dan  Menengah;  Departemen Penidikan Nasional; 2005

Anonim. (1977). Toyota Hi-Ace Pedoman Reparasi Chassis. PT Toyota-Astra  Motor.

Boentarto.  (1995).  Cara  Pemeriksaan,  Penyetelan,  dan  Perawatan  Chasis  Mobil. Yogyakarta: Andi Offset.

Toyota Astra Motor, 1994, Training Manual Steering System Step 2, Jakarta, PT.Toyota Astra Motor.

Toyota Astra Motor, 1994, Training Manual Wheel Alignment & Tires Step 2, Jakarta, PT.Toyota Astra Motor.

Astra International Training Center, Basic Mechanic Training 3, Astra Internasional.

Toyota Service Training, 1996, New Step 1, Jakarta, PT.Toyota Astra Motor.

PPGT Malang, 2000, Geometri dan balans roda, PPGT Malang.

Sutamadji, Drs. 2005, Perbaikan sistem kemudi ,Jakarta, Depdiknas.

Wiranto  Arismunandar  dan  Osamu  Hirao.  (2006).  Pedoman  untuk  Mencari  Sumber Kerusakan, Merawat dan Menjalankan Kendaraan. Jakarta: PT PradnyaParamita.