MODUL PEMERIKSAANSISTEM KEMUDI

DISUSUN OLEH MARWAN FATURAHMAN, S.ST

1.      Cara Kerja 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. 

Agar sistem kemudi sesuai dengan fungsinya maka harus memenuhi persyaratan seperti berikut :

• Kelincahannya baik.• Usaha pengemudian yang baik.• Recovery ( pengembalian ) yang halus.• Pemindahan kejutan dari permukaan jalan harus seminimal mungkin.   

KOMPONEN SISTEM KEMUDI 

• A. 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.

Ada dua tipe steering column yaitu :

• 1. 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

• 2. 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.

Gambar: 1.  Sistem kemudi model Recirculating ball

1. Steering wheel2. Steering coloumn3. Steering gear4. Pitman arm5. Idle arm6. Tie rod7. Relay rod8. Knuckle arm

Gambar 2. Sistem kemudi model Rack dan pinion

1. Steering wheel2. Steering coulomn3. Universal joint4. Housing steering rack5. Booth steer6. Tie rod

2.      Konstruksi Sistem KemudiPada umumnya konstruksi sistem kemudi terdiri dari tiga 

bagian utama yaitu :

• a.      STEERING COULOMN.• b.      STEERING GEAR• C  Steering linkage

a.      STEERING COULOMN.

Steering coulomn terdiri dari main shaft yang meneruskan putaran steering wheel ke steering gear dan coulomn tube yang mengikat main shaft ke body.Bagian ujung atas dari main shaft dibuat meruncing dan bergerigi sebagai tempat mengikatkan steering wheel dengan sebuah mur pengikat.

Bagian bawah main shaft dihubungkan dengan steering gear menggunakan flexibel joint atau universal joint yang berfungsi untuk menahan dan memperkecil kejutan dari steering gear ke steering wheel yang diakibatkan oleh keadaan jalan.

Steering coulomn harus dapat menyerap gaya dorong dari pengemudi dan  dipasangkan pada body melalui bracket coulomn tipe breakaway sehingga dapat bergeser turun pada saat terjadinya tabrakan.

Pada kendaraan tertentu,steering coulomn dilengkapi dengan :

• Steering lock yang berfungsi untuk mengunci main shaft.

• Tilt steering yang berfungsi untuk memungkinkan pengemudi menyetel posisi vertikal steering wheel.

• Telescopic steering yang berfungsi untuk mengatur panjang main shaft,agar diperoleh posisi yang sesuai. 

b. 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.

  Jumlah putaran roda kemudi (derajat)Perbandingan steering gear =        ----------------------------------------------- (tipe recirculating ball)                  Jumlah gerakan pit man arm (derajat)

  Jumlah putaran roda kemudi (derajat)Perbandingan steering gear =        -----------------------------------------------(tipe rack and pinion)                    besarnya sudut belok roda depan(derajat)

Gambar 3. Steering gear tipe recirculation ball

1. Lengan pitman2. Sektor3. Baut kemudi4. Bantalan peluru5. Mur kemudi6. Peluru7. Batang kemudi

4

7

Cara kerja steering gear tipe ricurculating ball:Bila  roda  kemudi  diputar,  maka  gerakan  ini diteruskan  ke  worm  shaft/poros  cacing, sehingga  Nut  (mur)  kemudi  akan  bergerak mendatar  kekiri  atau  kanan.  Sementara  nut bergerak, sektor shaft juga akan ikut berputar menggerakkan pitman arm yang diteruskan ke roda  depan  melalui  batang-batang kemudi/steering linkage.

b)     Tipe rack and pinion

1. Ball joint2. Tie rod3. Pinion4. Rack5. Karet Penutup (Booth)6. Joint Peluru

1

2

34

5 6

Cara kerja :Bila roda kemudi diputar, maka gerakan diteruskan ke roda gigi pinion. Roda gigi pinion selanjutnya akan menggerakkan roda gigi rack searah mendatar. Gerakan rack ini diteruskan ke steering knuckle melalui tie rod sehingga roda membelok

Ada beberapa bentuk steering gear box, diantaranya :

1. Model worm dan sector rollerWorm gear berkaitan dengan sector roller  di  bagian  tengahnya. Gesekannya  dapat  mengubah sentuhan  antara  gigi  dengan  gigi menjadi sentuhan menggelinding.

2. Model worm dan sectorPada  model  ini  worm  dan  sector berkaitan langsung

3. Model screw pinPada model ini pin yang berbentuk tirus bergerak sepanjang worm gear

4. Model screw dan nutModel ini di bagian bawah main shaft terdapat ulir dan sebuah nut terpasang padanya. Pada nut terdapat bagian yang menonjol dan dipasang kan tuas yang terpasang pada rumahnya.

5. Model recirculating ballPada model ini, peluru-peluru terdapat dalam lubang-lubang nut untuk membentuk hubungan yang menggelinding antara nut dan worm gear.Mempunyai sifat tahan aus dantahan goncangan yang baik

6. Model rack and pinionGerakan putar pinion diubah langsung oleh rack menjadi gerakan mendatar. Model rack and pinion mempunyai konstruksi sederhana, sudut belok yang tajam dan ringan, tetapi goncangan yang diterima dari permukaan jalan mudah diteruskan ke roda depan.

c)      Steering linkage

Steering linkage terdiri dari rod dan arm yang meneruskan tenaga gerak dari steering gear ke roda depan. Gerakan roda kemudi harus diteruskan ke roda-roda depan dengan akurat walaupun mobil bergerak naik turun. Ada beberapa tipe steering linkage yaitu :

1) Steering linkage untuk suspensi rigidSteering linkage tipe ini terdiri dari pitman arm, drag link, knuckle arm, tie rod dan tie rod end. Tie rod mempunyai pipa untuk menyetel panjangnya rod.

2) Steering linkage untuk suspensi independence.Pada tipe ini terdapat sepasang tie rod yaitu yang disambungkan dengan relay rod (pada tipe rack dan pinion, rack berfungsi sebagai relay rod. Untuk menyetel panjangnya rod, maka dipasangkan sebuah pipa diantara tie rod dan tie rod end.

1. Steering linkage untuk suspensi rigid

2. Steering linkage untuk suspensi independen

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

b. Roda kemudi kecilMempunyai 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 ellipsModel 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.

3. 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.

4. 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

5. Tie Rod

Ujung tie rod yangberulir 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.

6. Tie Rod End ( Ball Joint )

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

7. Knuckle arm

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

8. 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

9. 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.

Rangkuman 1. Sistem kemudi berfungsi untuk mengatur arah kendaraan

dengan cara membelokkan roda depan.2. Cara kerja sistem kemudi, bila roda kemudi diputar, steering

coulomn akan meneruskan tenaga putarnya ke steering gear. Steering gear memperbesar tenaga putar ini sehingga dihasilkan momen yang lebih besar untuk menggerakkan roda depan melalui steering linkage.

3. Konstruksi sistem kemudi terdiri dari steering coulomn, steering gear dan steering linkage.

4. Gear Ratio = Jumlah putaran roda kemudi (drajat)5. Jumlah getaran putaran\ sudut belok (drajat)

Latihan 1 1. Fungsi sistem kemudi adalah untuk :2. Urutan tenaga putar/tenaga gerak sehingga 

roda depan dapat membelok adalah :3. Sebutkan  komponen sistem kemudi model 

recilculating ball dengan rack and pinion :4. Fungsi steering coulomn adalah :5. Pada steering coulomn juga dilengkapi dengan 

mekanisme lock steering, tilt steering dan telescopic steering yang berfungsi untuk :