31318332 Makalah Power Steering Recirculating Ball

13
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Pada era sekarang ini perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi mengalami kemajuan yang sangat pesat. Banyak dilakukan pengembangan dan penelitian dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi, sehingga banyak inovasi yang timbul dalam berbagai bidang keteknikan meliputi : energi, kimia, elektronik, dan transportasi. Perkembangan teknologi transportasi sangat cepat terutama dalam bidang otomotif. Pada saat ini inovasi dalam otomotif semakin memanjakan pemakai, dengan adanya terobosan teknologi yang terbaru harus mampu mememnuhi tuntutan pemakai (konsumen). Hal ini membuat pemakai lebih mudah, aman, dan nyaman. Sehingga para konsumen akan merasa puas dari keindahan kendaraan baik dari bagian eksterior maupun bagian interiornya. Selain itu juga disertakan perangkat keamanan dan kenyamanan yang lengkap, yang akan berfungsi optimal, meliputi : rem, suspensi, kemudi, dan lain sebagainya. Sehingga sangatlah penting, di dunia pendidikan bila dibuat media pembelajaran mengenai sistem kemudi. Untuk memperjelas penyampaian materi pada anak didik terutama pada pelajaran praktik otomotif, maka penulis menggunakan metode atau alat peraga untuk mendemonstrasikan. Pada pelajaran praktik perlu adanya media pendidikan, mengingat masih minimnya media pendidikan untuk praktik otomotif, maka penulis bermaksud mengatasi hal tersebut dengan membuat media praktik otomotif sub-sistem kemudi power steering tipe recirculating ball. Pembuatan media pembelajaran power steering tipe recirculating ball tidak dapat dibuat dengan meniru bentuk seperti pada mobil, tetapi menggunakan meja sebagai media untuk tempat dudukan pada power steering.

Transcript of 31318332 Makalah Power Steering Recirculating Ball

Page 1: 31318332 Makalah Power Steering Recirculating Ball

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Pada era sekarang ini perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi

mengalami kemajuan yang sangat pesat. Banyak dilakukan pengembangan dan

penelitian dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi, sehingga banyak

inovasi yang timbul dalam berbagai bidang keteknikan meliputi : energi, kimia,

elektronik, dan transportasi.

Perkembangan teknologi transportasi sangat cepat terutama dalam bidang

otomotif. Pada saat ini inovasi dalam otomotif semakin memanjakan pemakai,

dengan adanya terobosan teknologi yang terbaru harus mampu mememnuhi tuntutan

pemakai (konsumen). Hal ini membuat pemakai lebih mudah, aman, dan nyaman.

Sehingga para konsumen akan merasa puas dari keindahan kendaraan baik dari

bagian eksterior maupun bagian interiornya. Selain itu juga disertakan perangkat

keamanan dan kenyamanan yang lengkap, yang akan berfungsi optimal, meliputi :

rem, suspensi, kemudi, dan lain sebagainya.

Sehingga sangatlah penting, di dunia pendidikan bila dibuat media

pembelajaran mengenai sistem kemudi. Untuk memperjelas penyampaian materi pada

anak didik terutama pada pelajaran praktik otomotif, maka penulis menggunakan

metode atau alat peraga untuk mendemonstrasikan. Pada pelajaran praktik perlu

adanya media pendidikan, mengingat masih minimnya media pendidikan untuk

praktik otomotif, maka penulis bermaksud mengatasi hal tersebut dengan membuat

media praktik otomotif sub-sistem kemudi power steering tipe recirculating ball.

Pembuatan media pembelajaran power steering tipe recirculating ball tidak dapat

dibuat dengan meniru bentuk seperti pada mobil, tetapi menggunakan meja sebagai

media untuk tempat dudukan pada power steering.

Page 2: 31318332 Makalah Power Steering Recirculating Ball

2

1.2 PERMASALAHAN

Permasalahan yang timbul dalam proses pembuatan kemudi power steering tipe

recirculating ball, ini dapat ditinjau dan dikaji lebih lanjut dari uraian alasan

pemilihan judul di atas. Penulis cermati masalah yang timbul sebagai berikut adalah :

1. Komponen apa saja yang ada pada sistem kemudi power steering.

2. Bagaimana cara membedakan sistem power steering dengan model manual.

1.3 TUJUAN

Tujuan yang ingin di capai di dalam pembuatan model sistem kemudi power

steering tipe recirculating ball ini antara lain :

1. Dapat mengetahui komponen sistem kemudi power steering.

2. Dapat membedakan daya pengemudian pada sistem power steering dengan

model manual.

1.4 MANFAAT

Dengan adanya model sistem kemudi power steering diharapkan dapat memberi

manfaat antara lain :

1. Memberikan informasi pada dunia otomotif tentang rekayasa sistem power

steering

2. Memberikan gambaran, pengetahuan bagi mahasiswa mesin tentang system

power steering meliputi cara kerja dan konstruksi.

3. Dapat sebagai wahan praktek untuk menunjang kegiatan praktek pada mata

kuliah Sasis dan Bodi.

4. Dapat sebagai sumbangsih perbendaharaan peralatan Laboratorium Sasis dan

Bodi Teknik Mesin Universitas Negeri Jakarta

Page 3: 31318332 Makalah Power Steering Recirculating Ball

3

BAB II

LANDASAN TEORI

Power steering

Power steering adalah suatu tipe peralatan hidrolik yang digunakan untuk

memperingan kemudi, sumber tenaga penggerak pompa yaitu menggunakan tenaga

mesin. Jadi putaran pompa sesuai putaran mesin.

Sistem kemudi power steering pada prinsipnya merupakan modifikasi dari

sistem kemudi manual yang ditambah dengan perangkat hidrolis pada kecepatan

rendah. Saat batang kemudi digerakkan ke kiri maka tekanan hidrolik tadi akan

membantu (mendorong) kemudi ke kiri, begitu juga sebaliknya saat kemudi diputar

ke kanan maka tekanan hidrolis akan membantu (mendorong) kemudi ke kanan

sehingga pengemudian ringan. Sedangkan pada kecepatan tinggi minyak hidrolis

tadi justru menahan gerakan kemudi sehingga kemudi lebih berat dan mantap.

Ada beberapa tipe power steering tetapi masih mempunyai tiga bagian yang

terdiri dari pompa, control valve, gear housing. Banyak tipe yang telah di

kembangkan tetapi untuk power steering recirculating ball terdiri dari dua tipe

dengan flapper valve dan rotari valve.

Untuk tipe recirculating ball ini mempunyai komponen-komponen yang

penting yaitu rumah roda gigi, control valve, dan vane pump.

Page 4: 31318332 Makalah Power Steering Recirculating Ball

4

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 SISTEM POWER STEERING TIPE RECIRCULATING BALL

Sistem kemudi bertujuan untuk mempermudah pengemudi mengendalikan

arah jalannya kendaraan dengan membelokan roda depan. Untuk sistem power

steering dasar konstruksi sama seperti sistem kemudi manual namun ditambah

peralatan hidrolik. Untuk tipe recirculating ball ini mempunyai komponen-komponen

yang penting yaitu rumah roda gigi, control valve, dan vane pump.

1. Gear housing (Gear box)

Pada sistem power steering ini menggunakan tipe ball nut yang bekerja halus dan

kuat. Untuk pengaturan arah dan tekanan fluida yang bekerja digunakan flapper valve

yang terdapat pada torsion shaft

Page 5: 31318332 Makalah Power Steering Recirculating Ball

5

2. Control Valve

Control valve (Flapper valve) di dalam rumah roda gigi (gear housing)

mengarahkan aliran minyak dari pompa menuju piston kanan atau kiri.

3. Vane pump

Sistem power steering adalah suatu tipe peralatan hidraulis yang

membutuhkan tekanan sangat tinggi dan debit yang besar, penghasil tekanannya vane

pump. Vane pump termasuk dalam pompa rotari. Vane pum disamping untuk

membangkitkan tekanan juga untuk mengatur jumlah aliran fluida yang diperlukan

sesuai putaran mesin, juga sebagi alat idle up untuk mencegah masin mati saat setir

diputar maksimal. Pada pompa rotari ini dipergunakan vane (sliding blade), sehingga

vane pump nama yang dipakai pada pompa tipe ini yang digunakan pada power

steering.

a. Bagian utama vane pump

Adapun bagian komponen yang ada dalam vane pump adalah sebagai berikut :

1) Reservoir Tank

Tangki reservoir menampung persediaan minyak power steering.

Penempatannya dapat disatukan dengan pump body dan juga terpisah dengan

pump body dengan pipa penghubung.

Biasanya tutup tangki reservoir dilengkapi dengan pengukur minyak

(Level gauge / deep stick) untuk memeriksa permukaan minyak power

steering dalam tangki. Bila ketinggian permukaan minyak dalam tangki

kurang dari yang ditentukan, maka pompa akan kemasukan udara dan kinerja

pompa menjadi tidak normal.

Page 6: 31318332 Makalah Power Steering Recirculating Ball

6

2) Pump Body

Pompa digerakkan oleh puli poros engkol mesin dengan drive belt,

yang berfungsi untuk menaikan tekanan minyak serta mengalirkanya ke gear

housing. Banyaknya minyak yang dialirkan ke gear housing diatur oleh

control valve dengan kelebihan minyak dialirkan ke sisi hisap (sunction side).

3) Flow Control Valve

Katup pengatur aliran (flow control valve) mengatur volume aliran

minyak dari pompa ke gear housing dan menjaga agar volumenya tetap pada

saat RPM pompa berubah-ubah. Sekarang banyak pompa power steering yang

menggunakan control spool bersama dengan flow control valve untuk

menurunkan volume aliran minyak pada saat pompa mencapai kecepatan

tertentu. Jenis ini dikenal dengan RPM sensing type power stering untuk

memperoleh gaya pengemudian yang sesuai dengan yang diperlukan,

walaupun kendaraan berjalan dengan kecepatan tinggi.

Pompa mempunyai relief valve yang dipasang di dalam flow control valve

untuk mengatur tekanan minyak maksimum. Tekanan maksimum tercapai

pada saat roda kemudi diputar sepenuhnya ke kiri ataupun ke kanan, dan

control valve menutup saluran balik (return port).

b. Cara Kerja vane pump

Page 7: 31318332 Makalah Power Steering Recirculating Ball

7

1) Vane Pump

Rotor berputar di dalam cam ring yang diikatkan pada rumah roda gigi

(gear housing). Rotor terdapat slot, didalam slot dipasangkan vane plate.

Bagian luar rotor berentk lingkaran tetapi permukaannya bagian dalam cam

ring berbentuk oval, dan membentuk celah antara rotor dengan cam ring.

Vane plate menyekat celah membentuk ruang minyak.

Vane plate tedorong merapat ke permukaan bagian dalam cam ring

oleh gaya sentrifugal dan tekanan minyak pada bagian belakang vane plate,

membentuk seal sehingga pada saat terjadi kenaikan tekanan minyak.

Tekanan kebocoran antara cam ring dan vane plate dapat dicegah.

Pada saat rotor berputar kapasitas ruang minyak akan membesar dan

mengecil untuk melakukan pemompaan, saat hisap ruang minyak membesar

sehingga minyak dari reservoir mengalir ke ruang minyak melalui saluran

hisap.

Volume ruang minyak akan mengecil pada sisi keluar (dischargeside),

bila mencapai nol maka minyak tadi terhisap masuk keruangan melalui

saluran hisap keluaran melalui saluran keluar. Untuk setiap putaran terjadi dua

kali pengisapan dan pengeluaran minyak

Page 8: 31318332 Makalah Power Steering Recirculating Ball

8

2) Flow Control Valve dan Control Spool

Volume pengeluaran minyak dari vane pump akan bertambah

sebanding dengan kenaikan RPM mesin. Besarnya gaya steering asist yang

diberikan oleh power piston ke gear housing ditentukan oleh volume minyak

dari pompa. Bila RPM naik, maka volume alirannya semakin besar dan

memberikan bantuan pengemudian yang lebih besar, akibatnya diperlukan

gaya pengemudian yang lebih kecil. Usaha pengemudian dengan perubahan

RPM, ini mengakibatkan kerugian dalam aspek stabilitas pengemudian.

Oleh karena itu, volume aliran minyak dari pompa perlu di pertahankan

konstan meslipun putaran pomap berubah, inilah kerja dari fungsi flow control

valve. Bila kendaraan berjalan dengan kecepatan tinggi tahanan ban berkurang

dan akibatnya dibutuhkan usaha pengemudian yang lebih kecil. Pada beberapa

power steering diberikan hambatan pada sector shaft yang besar selama

kecepatan tinggi agar diperoleh pengemudian yang nyaman.

Volume aliran minyak dari pompa ke gear housing dikurang selama

pengandaraan pada kecepatan tinggi, sehingga tidak ada power assist pada

sistem power steering.

Volume aliran minyak yang keluar dari pompa akan bertambah bila

kecepatan pompa bertambah tetapi aliran minyak ke gear housing dikurangi.

Hal ini berlaku pada RPM sensing type dan mempunyai control valve dengan

built ini control spool.

Page 9: 31318332 Makalah Power Steering Recirculating Ball

9

3.2 DASAR HIDROLIK

1. Fluida Yang Digunakan

Dalam sistem power steering menggunakan Automatic Transmition Fluids

(ATF). Minyak ini digunakan untuk mengubah momen puntir untuk kendaraan

bermotor. ATF digunakan dalam sistem power steering karena mempunyai fungsi

untuk mengalihakan gaya, maka power steering menggunakan minyak yang sama

dengan trasmisi otomatis.

Persyaratan untuk minyak ATF adalah cukup tinggi karena harus :

a. Kekentalan yang sesuai.

b. Stabil terhadap panas dan oksidasi.

c. Tidak berbusa maka minyak power steering ditambah bahan anti

foaming agent.

d. Untuk membedakan antara ATF dan minyak lain, ATF diberi warna

merah.

e. Sifat mengalir yang baik oleh sebab itu memerlukan minyak dasar

yang sangat encer.

Minyak power steering harus mampu memelihara sifat hidrolik dengan baik

karena juga berfungsi sebagai pelumas untuk power silinder dan pompa. Minyak

power steering yang digunakan sesuai spesifikasi adalah Dextron atau Dextron II.

Pada proyek akhir sistem power steering ini menggunakan ATF dengan merk Union

76 yang diproduksi oleh Unocal Cooperation California USA, dengan viskositas 50

grafik VT Thomas Krist (1994 : 84)

Page 10: 31318332 Makalah Power Steering Recirculating Ball

10

2. Vane Pump

Pada vane pump perhitungan yang ada hanya pada perhitungan debit yang

dikeluarkan oleh pompa dengan ukuran m3/jam.

Q = 60 π/4 (Dc 2- Dr

2 )Lr.n.η v m

Keterangan :

Q = Debit pompa (liter/menit)

Dr = Diameter rotor (mm)

N = Putaran pompa (rpm)

Dc = Diameter casing (mm)

Lr = Panjang rotor (mm)

ηv = Efisiensi volumetrik (mm)

Page 11: 31318332 Makalah Power Steering Recirculating Ball

11

BAB IV

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Berdasarkan uraian di atas, kami menyimpulkan beberapa hal sebagai berikut

1. Sistem kemudi power steering tipe recirculating ball mempunyai bagian-

bagian antara lain : roda kemudi (steering wheel), batang kemudi (steering

coloumn), gigi kemudi (steering gear), pompa (vane pump) dan katup

pengatur (control valve).

2. Pada sistem power steering daya pengemudian lebih ringan dari system

pengemudi manual karena adanya tenaga dorong dari sistem hidrolik.

Page 12: 31318332 Makalah Power Steering Recirculating Ball

12

B. SARAN

Sebagai akhir Proyek Akhir ini penulis akan berusaha memberi saran untuk

peningkatan sistem kemudi power steering tipe recirculating ball sebagai berikut:

1. Pada komponen hidrolik seperti pompa (vane pump), piston dan katup

pengatur (control valve) sangat tergantung pada kualitas minyak pelumas.

Jadi penggunaan minyak pelumas atau hidrolis harus sesuai dengan

spesifikasi yaitu ATF dengan merk Union 76 yang diproduksi oleh Unokal

Cooperation Calivornia USA, dengan viskositas 50 garfik VT Thomas Krist

(1994 : 84).

2. untuk mobil yang menggunakan sistem kemudi power steering saat memutar

batang kemudi usahakan pelan-pelan pada waktu kendaraan parkir walaupun

kemudi ringan. Jika tidak maka ball joint serta tierodnya akan cepat aus

karena melawan beban roda yang berat.

3. saat pembelian komponen power steering usahan mencermati barang yang

akan dibeli dari kemungkinan (cacat atau rusak) agar nantinya tidak terjadi

pembengkakan biaya.

Page 13: 31318332 Makalah Power Steering Recirculating Ball

13

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 1996. New Step 1. Training Manual. Jakarata : PT. Toyota Astra Motor.

............., 1996. New Step 2. Traning Manual. Jakarta : PT. Toyota Astra Motor.

............., 2001. Daihatsu Training Center. Jakarta : PT. Astra Daihatsu Motor.

............., 2001. Isuzu Training Center. Jakarta : PT. Astra Isuzu Motor.

Drs. Daryanto, 1999. Teknik Servis Mobil. Jakarta : PT. RINEKA CIPTA.

Tasmedi, 1996. Dasar-Dasar Sistem Kemudi Konvensional. Bandung : P3GT.