perawatan dan perbaikan EPS

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 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 saat belok juga ada.

 

Gambar 1.1 Sistem Kemudi

 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. Mekanisme-mekanisme yang terdapat pada steering column adalah peredam benturan, tilt steering, steering lock, telescophic steering.

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.

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 maupun steering linkage untuk suspensi independent.

1.2 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. 

Gambar 1.2 Hidraulic Power Steering

Pada kecepatan rendah gaya gesek ban dengan jalan cukup tinggi, apalagi untuk tipe ban tekanan rendah dengan telapak ban yang lebar.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Electronic Power Steering (EPS)

Pada perkembangan dewasa ini telah muncul electronic power steering 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 2.1 Electronic Power Steering

Motor Driven Power Steering (MDPS) yang umumnya disebut dengan Electrical Power Steering (EPS), dikembangkan untuk membantu steering force dengan menggunakan motor listrik tanpa bantuan power dari mesin. Fungsinya adalah mengontrol momen motor berdasarkan kondisi kemudi agar diperoleh karakteristik kemudi yang optimal dan hemat bahan bakar. Disamping itu, teknologi ini sangat ramah lingkungan karena tidak menggunakan minyak power steering sehingga dapat mengurangi bobot dan kemudahan dalam hal perbaikan karena jalur oli tidak terpakai lagi. Sekarang ini, pemakaian EPS semakin meningkat dan EPS diharapkan untuk mengganti sistem power steering hidrolis.

2.2 Keunggulan EPS

1.    Konsumsi bahan bakar lebih hemat : 2~3 % (saat ini hanya untuk kenyamanan kemudi)

2.    Lebih ramah lingkungan: Power steering oil & oil bebas dari kebocoran

3.    Meningkatkan performa mesin : Manipulasi lebih akurat

-   Pada dasarnya steering force dikontrol berdasarkan kecepatan kendaraan.

-   Sebagai tambahan dari faktor dasar (kecepatan kendaraan), beberapa logic seperti damping control, friction control dipakai untuk mengoptimalkan kemampuan kemudi.

-   Kemudi lebih ringan diputar ketika kendaraan melaju pelan.

-   Pada saat kecepatan tinggi, steering force yang dibutuhkan menjadi lebih berat untuk meningkatkan keselamatan.

4.    Bobot berkurang : sekitar 2.4 Kg

5.    Performa kendaraan : Power mesin tidak digunakan untuk menjalankan power steering sehingga performas akselerasi bisa meningkat.

6.    Status sistem dapat diperiksa dan diketahui dengan alat Hi-scan dan penggunaan lampu peringatan.

7.    Bunyi hydraulic dapat dihilangkan dan pada motor listrik terdapat fungsi penyerap getaran yang timbul dari steering column sehingga getaran kemudi berkurang.

8.    Pemasangannya mudah :

- Titik pemasangan berkurang sebanyak 21 (38 - 17) item

- Jumlah komponen berkurang sebanyak 28 (47 - 19) item

2.3 Komponen Utama

 

1.    Power Steering Control Module

Power Steering Control Module berfungsi mengontrol arus listrik yang memutarkan motor dan tegangan clutch berdasarkan sinyal yang masuk.

2.    Vehicle Speed Sensor (VSS)

VSS berfungsi untuk mendeteksi kecepatan kendaraan, dipasang pada transmisi. VSS akan membangkitkan sinyal secara proporsional bergantung pada kecepatan kendaraan, sinyal tersebut kemudian dikirim ke speedometer dan power steering control module.

3.    Torque Sensor

Torque Sensor berfungsi untuk mendeteksi besarnya gaya yang dibutuhkan serta arah gerakan steering wheel, yang dikonversikan menjadi sinyal tegangan listrik untuk dikirim ke power steering control module.

4.    Motor & Clutch

Motor berfungsi untuk memutar poros kemudi, sedangkan clutch berfungsi untuk menghubung dan memutus putaran motor dengan gear reduksi.

5.    Steering Gear

Steering gear berfungsi untuk mengarahkan roda depan dan meningkatkan momen dengan reduksi giginya sehingga kemudi menjadi lebih ringan.

6.    Accu

Accu berfungsi sebagai sumber tenaga listrik DC.

7.    Noise Supressor

Noise Supressor berfungsi untuk mendeteksi putaran mesin.

2.4 Prinsip Kerja EPS

A.   Saat Kunci Kontak “ON”

            Bila tidak terjadi kerusakan pada komponen-komponen EPS maka saat kunci kontak “ON”, lampu kontrol indikator akan menyala selama 2 detik dan selanjutnya padam. Kondisi ini dimaksudkan untuk memastikan bahwa bola lampu indikator EPS dan sirkuit sistem dalam keadaan baik.  

B.   Saat Kunci Kontak “ON” (Trouble)

Bila power steering control module mendeteksi adanya kerusakan pada komponen utama, maka lampu indikator EPS akan menyala dan tidak mati, untuk memberitahukan adanya kerusakan. Pada saat yang bersamaan, kerusakan yang terjadi akan tersimpan dalam back-up memory dari power steering control module.

C.   Saat Motor di Starter

Saat motor di starter, control module menerima sinyal dari minus coil noise supressor yang menandakan bahwa EPS siap bekerja. Bila steering wheel diputar, maka sinyal dari torque sensor akan masuk ke control module. Sinyal ini memiliki 2 fungsi yaitu menentukan arah putaran kemudi dan besarnya voltase (tahanan). Berdasarkan sinyal yang masuk, control module akan mengaktifkan clutch dan motor untuk membantu memutar poros kemudi. Arah putaran akan menentukan dari sisi terminal mana arus dialirkan sehingga putaran motor bergerak sinkron terhadap putaran poros kemudi. Sedangkan besarnya voltase akan menentukan besarnya suplai arus ke motor yang menentukan besarnya torsi yang diberikan oleh motor. 

D.   Saat Kendaraan Berjalan

Ketika kendaraan berjalan, sinyal kecepatan kendaraan (VSS) masuk ke control module. Semakin tinggi kecepatan kendaraan maka bantuan torsi dari motor juga akan menurun. Ketika kendaraan mencapai kecepatan ± 80 km/jam, maka arus ke clutch akan diputus, untuk menonaktifkan fungsi EPS.

2.5 Tabel FMEA

Tabel 2.1 FMEA

ITEM	FUNCTION	POTENTIAL FAILURE MODE	POTENTIAL EFFECTS OF FAILURE	SEVERITY	POTENTIAL CAUSESS OF FAILURE	OCCURRENCE	CURRENT CONTROL	DETECTION
Control Module	Mengontrol arus listrik yang memutarkan motor dan tegangan clutch berdasarkan sinyal yang masuk.	Rangkaian mengalami konsleting DTC (Diagnostic Trouble Code) belum terhapus dari memory	Power steering tidak berfungsi, kemudi menjadi lebih berat Lampu DTC masih menyala	3 1	Terkena air Sistem belum direstart setelah proses perbaikan	1 3	Memperbaiki/ mengganti ECM Merestart sistem sesuai SOP	9 9
Vehicle Speed Sensor	Mendeteksi kecepatan kendaraan	Sensor tidak mengirim sinyal	ECM tidak dapat menerima sinyal dari VSS, power steering tidak berfungsi	7	Terkena air	8	Mengganti sensor VSS	9
Torque Sensor	Mendeteksi besarnya gaya yang dibutuhkan serta arah gerakan steering wheel	Sensor tidak dapat membaca torsi yang dihasilkan oleh steering column	Power steering tidak berfungsi, kemudi menjadi lebih berat	4	Masalah usia	1	Mengganti sensor	9
Motor & Clutch	Motor berfungsi untuk memutar poros kemudi, sedangkan clutch berfungsi untuk menghubung dan memutus putaran motor dengan gear reduksi	Gear motor aus Clutch aus	Putaran motor menjadi tidak sinkron	5 5	Usia gear Usia clutch	5 5	Mengganti motor dan clutch dengan yang baru	1 1
Steering Gear	Mengarahkan roda depan dan meningkatkan momen dengan reduksi giginya sehingga kemudi menjadi lebih ringan	Gear aus	Putaran selip	5	Usia gear	5	Mengganti gear dengan yang baru	1
Accu	Sebagai sumber tenaga listrik DC	Accu rusak	Sistem kelistrikan power steering tidak maksimal, hasil olahan ECM tidak akurat dan atau power steering tidak bekerja	7	Kurangnya perawatan accu dan atau usia accu	7	Lakukan perawatan accu atau ganti accu dengan yang baru	9
Noise Supressor	Mendeteksi putaran mesin	Sensor tidak mendeteksi putaran mesin	Power steering tidak bekerja	3	Usia sensor	5	Ganti noise suppressor dengan yang baru	9