sistem kemudi power steering

Sistem Kemudi

Sistem kemudi adalah suatu sistem yang berfungsi untuk mengatur arah jalannya kendaraan, dengan cara memutar steering wheel dan akan membelokan roda depan. Bila steering wheel diputar, steering column akan meneruskan tenaga putarnya ke steering gear. Steering gear akan memperbesar tenaga putar, sehingga akan menghasilkan tenaga yang lebih besar untuk menggerakkan roda depan melalui steering linkage. )

Gambar 2.1 Sistem kemudi

(Sumber : https://yayancahalim.wordpress.com/2013/11/28/sistem-kemudi/)

Pada dasarnya sistem kemudi dibedakan menjadi tiga, yaitu :

1.    Sistem kemudi secara manual, diperlukan tenaga yang besar untuk menggerakan steering wheel sehingga pengemudi lebih cepat lelah.

2.    Sistem kemudi yang memakai power steering, mengurangi tenaga untuk menggerakan roda kemudi dan kestabilan yang tinggi selama pengemudian.

3.    Sistem kemudi elektrik (electric power steering)

Sedangkan pada sistem kemudi yang sudah menggunakan power steering, pengemudi tidak menggunakan tenaga yang besar untuk memutarkan steering wheel sehingga pengemudi tidak cepat lelah. Pada dasarnya power steering terdiri dari dua tipe peralatan yaitu tipe hydraulic yang menggunakan tenaga mesin dan yang lainnya menggunakan motor listrik atau bisa disebut Electric power steering (EPS).

2.2 Sistem Kemudi Secara Manual

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

2.2.1 Type Recirculating Ball

Cara kerjanya : pada waktu  roda kemudi diputar, maka gerakan ini akan diteruskan  ke worm gear, sehingga nut kemudi akan bergerak mendatar ke kiri atau ke kanan. Sementara nut bergerak, sector gear juga akan ikut berputar menggerakan pitman arm yang diteruskan ke roda depan melalui steering shaft. 

Gambar 2.2 Type Recirculating ball

(Sumber : http://danialmandala.blogspot.co.id/2013/11/pengertian-fungsi-komponen-cara-kerja.html)

Lengan-lengan penghubung (linkage), batang penghubung (relay rod), tie rod, lengan idler (idler arm) dan lengan nakel arm dihubungkan dengan ujung pitman arm. Semuanya  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 :

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

·         Keausan relatif kecil dan pemutaran roda kemudi relatif ringan.

Kerugian :

·         Kontruksi rumit karena hubungan antara gigi sector dan gigi pinion tidak langsung.

·         Biaya perbaikan lebih mahal.

2.2.2 Type Rack And Pinion

Cara kerja : pada waktu roda kemudi diputar, maka gerakan akan diteruskan ke roda gigi pinion. Roda gigi pinion selanjutnya akan menggerakkan roda gigi rack searah mendatar ke kiri atau ke kanan sesuai putaran roda kemudi. Gerakan rack ini diteruskan  ke steering shaft melalui tie rod sehingga roda berbelok. (Drs. Buntarto M.Pd. 2015. Servis Power Steering Elektrik)

Gambar 2.3 Type rack and pinion

(Sumber : http://www.motorera.com)

Kemudi jenis rack and pinion jauh lebih efisien bagi pengemudi untuk mengdalikan roda-roda depan. Pinion yang dihubungkan dengan poros utama kemudi melalui poros intermediate, berkaitan dengan rack.

Keuntungan :

·           Kontruksi ringan dan sederhana.

·           Persinggungan antar 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.

·           Bentuk gigi rack lurus, dapat menyebabkan cepatnya keausan.

2.3 Sistem Kemudi Daya (Power Steering)

            Lahirnya sistem kemudi daya ini didasari oleh kekurangan yang didapat oleh sistem kemudi manual dimana rendahnya kemampuan didalam pengemudian terutama pada perjalanan yang jauh, dan pada kecepatan rendah sehingga membuat pengemudi cepat lelah. Disamping itu kekakuan pada kemudi manual terut mempengaruhi pengembangan sistem kemudi kendaraan. Pengembangan sistem kemudi saat ini sudah menjangkau pada sistem pengontrolan secara otomatis. (Drs. Buntarto M.Pd. 2015. Servis Power Steering Elektrik)

                                      

2.3.1 Hydraulic Power Steering

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, melalui kecepatan sedang sampai kecapatan tinggi.

Keuntungan :

·           Mengurangi daya pengemudian.

·           Kesetabilan yang tinggi selama pengemudian.

Kerugian :

·           Dalam jangka waktu tertentu, oli power steering yang mengandalkan hidrolik harus diganti.

·           Boros bahan bakar.

2.3.2 Cara kerja Power Steering

1. Posis jalan lurus

Minyak dari pompa dialirkan ke katup pengontrol (control valve). Bila katup pengontrol 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 karena tekanan kedua sisi sama, piston tidak bergerak.

Gambar 2.4 Aliran fluida pada saat berjalan lurus

(Sumber : http://xlusi.com/penguat-tenaga-kemudi-power-steering.html)

2. Pada saat membelok

Pada saat poros utama kemudi (steering main 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 aliram minyak dan akhirnya terbentuk tekanan. Pada kedua sisi piston akan terjadi perbedaan tekanan dan piston akan bergerak ke sisi yang bertekanan rendah sehingga minyak yang berada dalam ruangan tersebut akan dikembalikan ke pompa melalui katup pengontrol.

Gambar 2.5 Aliran fluida saat berbelok

(Sumber : http://xlusi.com/penguat-tenaga-kemudi-power-steering.html)