chassis steering suspension

Steering & Suspension


Hak Cipta oleh Hyundai Motor Company. Alih Bahasa oleh Training Support & Development.
Buku ini tidak boleh perbanyak tanpa persetujuan dari Hyundai Motor Company.
http://training.hmc.co.kr
daniyusuf@gmail.com

Training Material & Publication

1


Umum
Peran suspensi
Jika kendaraan berjalan dipermukaan yang halus, datar maka dia akan menerima guncangan
dari permukaan jalan. Dan apabila jalan yang dilalui terdapat banyak lubang dan benjolan maka
tersebut akan mengalami guncangan yang lebih kuat. Jika tidak dipersiapkan sesuatu untuk
mengurangi guncangan ini ketingkat yang dapat diterima, maka bisa menimbulkan beberapa
masalah yaitu : Penumpang mengalami guncangan yang dirasa tidak nyaman, turun-naik dan
tersentak. Mobil akan susah dikuasai dan bila terjadi guncangan yang kuat dapat merusak
kendaran atau penumpang dan barang bawaannya. Untuk meningkatkan kenyamanan dan
kestabilan kemudi, maka dibuatlah susunan spring dan rod yang kemudian dipasang diantara
Roda dan bodi kendaraan yang fungsinya adalah untuk mengurangi guncangan dan kejutan
Suspensi menghubungkan bodi kendaraan dengan roda-roda, yang fungsinya adalah sebagai
berikut :
Saat mobil melaju, suspensi bersama-sama dengan ban menyerap dan meredam
bermacam getaran, kejutan, dan turun-naik dari permukaan jalan untuk melindungi
penumpang dan bawang bawaan dan juga untuk meningkatkan kestabilan mengemudi .
Menyalurkan gaya maju dan mengerem,
yang dihasilkan karena gesekan antara
permukaan jalan dan roda ke body.
Menopang body pada axles dan menjaga hubungan antara body dan roda-dora secara
geometris.
SPRUNG WEIGHT DAN UNSPRUNG WEIGHT
Seluruh bobot kendaraan yang ditopang oleh pegas (spring) kendaraan disebut dengan sprung
weight. Termasuk diantaranya adalah body,frame,engine,transmission, dst. Sedangkan,
unsprung weight adalah bobot suatu komponen yang tidak ditopang oleh spring. Termasuk
diantaranya adalah tires, wheels, axles
dsb.Semakin besar sprung weight pada
kendaraan, maka semakin besar pula
tingkat kenyamanan yang akan diperoleh.
Dikarenakan kecenderungan pengaruh
guncangan dan kejutan yang disalurkan
dari permukaan jalan melalui spring akan
berkurang apabila sprung weight-nya
besar.


2

GUNGCANGAN YANG TERJADI PADA UNSPRUNG WEIGH

PITCHING
Pitching adalah gerakan turun naik pada
bagian depan dan belakang kendaraan
(seperti menganguk-angguk). Hal ini
terjadi terutama apabila mobil melaju
dijalan yang banyak benjolannya atau
juga di jalan aspal yang tidak rata dan
banyak lubang, gejala pitching lebih
mudah terjadi bila spring yang
digunakan lebih lembut dibandingkan
dengan spring yang lebih keras.
ROLLING
Adalah gerakan bodi kendaraan miring ke kanan atau
kekiri. Ketika mobil berjalan atau berbelok di jalan yang
bergelombang, salah satu sisi spring kendaraan akan
mengembang, sedangkan sisi satunya lagi mengkerut.
Hal ini disebabkan karena bodi kendaraan rolling
(miring) ke salah satu sisi.

Bouncing
Bouncing adalah gerakan naik turun pada
keseluruhan bodi kendaraan. Bouncing
terjadi umumnya ketika kendaraan berjalan
pada jalan yang bergelombang dengan
kecepatan tinggi. Juga bisa karena springs
yang terlalu lembut.


3

Yawing
Yawing adalah gerakan kendaraan yang mengimpang ke sisi kanan dan kiri dari titik sumbu
tengah kendaraan.

TIPE SUSPENSI


4

MCPHERSON STRUT (FRONT)
KEUNTUNGAN
Strukturna sederhana (ringan, murah)
Ruang mesin lebih lega
Pasa saat dipasang peyimpangan tingkat kelurusan
ban sedikit (masih dalam batas toleransi
KERUGIAN
Adanya batasan desain kinematic suspensi
- Ragam ketinggian Roll center besar
- Ragam karakteristik Camber mutunya kurang
Kekuatan Camber kurang
Sulit untuk mengurangi tinggi hood

* Hyundai mobil: Accent, New Accent(LC), Trajet,
Centennial

DOUBLE WISHBONE (FRONT)
KEUNTUNGAN
Desain suspensi fleksibel
Tinggi hood bisa dikurangi
KERUGIAN
Harga mahal, bobot cukup berat, ruang mesin banyak terpakai
Pada saat pemasangan kemungkinan penyimpangn kelurusan ban lebih besar
Beban pada arm dan kendaraan menjadi lebih besar dan apabila jarak antara upper arm
dan lower arm kecil.


5

TIPE HIGH-MOUNTED UPPER ARM (EF SONATA, XG)
KEUNTUNGAN
Desain suspensi lebih fleksibel (performa tinggi)
Tingkat kelurusan lebih unggul,
KERUGIAN
Harga cukup mahal, cukup weight

MULTI LINK SYSTEM (FRONT)
Mobil : Audi A4, A6
Mobil : Mercedes-Benz S-class(99), MMC Eterna(92)

Kendaraan: Nissan Infiniti Q45(89),
300Z(88), Sunny(97), Maxima(98)


Kendaraan : Mazda Sentia, Kia

6


KEUNTUNGAN
Desain suspensi lebih fleksibel
Distribusi beban pada bodi kendaraan lebih baik berkat banyaknya titik link, sehingga
kenyamanan meningkat
Nyaman dan stabil.
KERUGIAN
Desain suspensi perlu optimal, sehingga perlu pengetahuan dan skill yang tinggi untuk
menanganinya
Mudah terpengaruh oleh gesekan dan ganguang dikarenakan banyaknya bushing dan joint,
sehingga kualitas berkendara mudah
menurun
Kekuatan suspensi kurang
STRUT TYPE (DUAL LINK, REAR)
KEUNTUNGAN
Strukturnya sederhana, ringan, murah.
Toe control tersedia.
KERUGIAN
Kontrol geometris terbatas
- Bump camber control is not easy
- Roll center height variation is big
Pemasangan shock absorber ada di dalam
kabin (kabin menjadi berisik)


7

TRAILING ARM (REAR)
KEUNTUNGAN
Kontruksinya sederhanan
ruang bagasi lebih unggul lega
Perubahan Toe, Camber, Tread sedikit
KERUGIAN
Kkekuatannya kurang
Kemudi keras (Roll center ada di atas ground)

SEMI TRAILING ARM (REAR)
KEUNTUNGAN
Kontruksi sederhana
Perubahan chamber ke rolling sedikit
KERUGIAN
Kekuatannya kurang
Daya redam kejutan dan noise kurang
Daya tapak roda terhadap gaya lateral/forward/backward kurang (kestabilan kurang)
AXLE-BEAM TYPE WITH PARHARD ROD (REAR)
KEUNTUNGAN
Kontruksi sederhana
Camber bisa disesuaikan oleh beam torsion
- Kemampuan berputar meningkat
KERUGIAN
Ketahanan untuk lurus ke depan kurang
- Dampak dari lateral link
Un-sprung weight kurang (kurang nyaman)
Karakter antara belokan kanan dan kiri berbeda
Daya tapak berubah ketika bergerak ke atas-bawah (laju kurang kurang baik)
Lantai menjadi tinggi dikarenakan adanya tiang untuk bergerak
COUPLED TORSION BEAM TYPE (REAR)
KEUNTUNGAN
Geometris putar bisa disetel sesuai dengan bentuk bagian beam
Strukturnya sederhana
Kekuatannya cukup tinggi
Kenyamanan lebih baik (spring weight berkurang)
KERUGIAN
Lebih berat dibandingkan tipe axle-beam
Susah untuk menjaga kondisi ban secara optimal dibawah tekanan gaya menyamping dan
gaya maju/mundur


8

MULTI LINK BEAM AXLE SYSTEM (REAR)
Kendaraan : Nissan Sunny, Samsung SM5

DOUBLE WISHBONE (REAR)
Tipe High-Mounted Upper Arm
KEUNTUNGAN
Kontrol geometris baik
Tinggi Roll center bisa dioptimalkan
KERUGIAN
Berat, mahal, memakan ruang
Ruang kabin kurang
DOUBLE WISHBONE (IN WHEE TYPE, REAR)
Kendaraan : Audio A4 (4WD)
KEUNTUNGAN
Kontrol geometris baik
Tinggi roll center dapat dioptimalkan
KERUGIAN
Berat, mahal, memakan ruang
Ketahanan lateral kurang


9

MULTI LINK SYSTEM (REAR)
Kendaraan: Mercedes-Benz 190E (82)
KEUNTUNGAN
Desain suspensi lebih fleksibel
Nyaman dan stabil.
KERUGIAN
Desain suspension lebih rumit
- butuh skill tinggi dan pengalaman
Mahal


10

5-LINK SYSTEM (REAR)
Kendaraan: Nissan Silvia(89), Skyline, Infiniti Q45

Kendaraan : BMW 7-Series Integral A(89)


11

MULTI LINK SYSTEM (REAR)
Kendaraan: BMW Integral suspension


12

Kendaraan : Mercedes-Benz S-class (Rear)


13

Kendaraan : HMC EF Sonata, XG, MMC Eterna(94)


14

Kendaraan : HMC Sonata(95~98), Grandeur,
Centennial, MMC Devonair


15

Kendaraan : Mazda Sentia(93), Kia Enterprise
Kendaraan : Mazda Luce(89~92), Kia Potentia


16

TIPE SUSPENSION
STABILIZER BAR
Jika hanya menggunakan spring yang lebih lunak untuk meningkatkan kenyamanan, maka

bodi kendaraan akan cenderung miring sekali bila mobi berbelok , terkena gaya
centrifugal. Pada kendaraan yang menggunakan suspensi independent gejala ini lebih
besar. Oleh karena itulah untuk menguranginya ditambahkan stabilizer bar yang
dipasang pada torsion bar. Disamping untuk memperkecil body roll ketika berbelok,
juga berguna untuk meningkatkan traksi ban. Umumnya, pada suspensi depan, kedua
ujung stabilizer dipasang pada lower suspension arm melalui rubber cushions dan
linkage, kemudian bagian tengah stabilizer dikunci ke frame atau di dua titik lain melalui via
rubber bushing, dan dapat berputar pada titik tersebut.
Catatan; dengan tujuan untuk mengurangi body roll dan meningkatkan daya cengkraman ke
jalan yang kasar, stabilizer bar sekrang ini tidak hanya dipakai untuk bagian depan namun juga
sudah dipasang dibagian belakang.


17

SHOCK ABSORBER
Ketika kendaraan mengalami kejutan dari permukaan jalan, pegas suspensi mengkerut dan
mengembang untuk menyerap kejutan tersebut. Namun, dikarenakan pegas mempunyai
karakter turun-naik, dan juga dikarenakan sering membutuhkan waktu bagi pegas untuk
berhenti turun-naik, maka tingkat kenyamanannya menjadi kurang, kecuali ada suatu alat yang
dapat meredam turun-naiknya pegas ini. Nah tugas untuk mengatasi masalah tersebut ada
pada shock absorbers atau “shock”. Shock absorber tidak hanya untuk meredam gaya pegas
yang berlebihan, untuk meningkatkan kenyamanan, namun juga memberikan daya cengkram
pada ban yang `lebih baik dan meningkatkan kestabilan kemudi.
JENIS SHOCK ABSORBERS
Single-action shock absorber
Daya redamnya hanya terjadi ketika shock absorber
merenggang. Daya redam tidak terjadi ketia dia
menekan.


18

Multiple-action shock absorber
Daya redamnya terjadi baik ketika mengembang atau
ketika menekan. Sekarang ini, kebanyakan tipe shock
absorber ini yang yang dipakai pada kendaraan.


19

Twin-tube shock absorber
Tabung cylinder dibagi kendalam pressure tube dan
outer tube menjadi working chamber (inner cylinder)
dan reservoir chamber (outer cylinder).


20

Konstruksi shock absorber tipe twin-tube
Dibagian dalam absorber shell (outer tube) terdapat satu cylinder (pressure tube), dan di
dalamnya lagi ada satu piston yang bergerak turun-naik.
Di dasar piston rod, dipasang satu piston valve untuk menghasilkan
Daya redam ketika shock absorber merenggang (selama rebounding). Pada bagian bawah
cylinder terdaoat satu base valve untuk menghasilkan daya redam pada saat shock absorber
menekan (selama bounding).
Di dalam cylinder diisikan pelumas yang jumlahnya 2/3 dari reservoir chamber, sisanya diisi
dengan tekanan udara.
Cara kerja
a. Ketika bounding (menekan)
Kecepatan gerakan piston rod tinggi
Ketika piston bergerak ke bawah, tekanan di dalam chamber A dibawah piston menjadi
tinggi. Kemudian pelumas yang ada di dalam membuka katup non-return yang ada pada
piston valve, sehingga praktis tidak ada tahanan yang mengalir kechamber B (daya redam
tidak dibangkitkan). Pada saat bersamaan, pelumas dalam jumlah yang sama dikeluarkan
oleh dorongan piston rod ke dalam cylinder, ditekan oleh leaf valve dan mengalir ke dalam
reservoir chamber. Maka pada saat tersebut damping force dihasilkan oleh aliran yang
tertahan.
Kecepatan Piston ketika gerakan pelan
Jika kecepatan piston rod sangat pelan,maka non-return valve di dalam piston valve dan
leaf valve pada base valve keduanya akan tetap tertutup
Karena tekanan di dalam chamber A rendah.
Namun, apabila terdapat orifice di dalam piston
valve dan base valve, cairan di dalam chamber
A akan mengalir melewatinya ke dalam
chamber B dan reservoir chamber, sehingga
tenaga redam yang dikeluarkannya sedikit.

b. Selama proses rebounding (Ekspansi)
Kecepatan Piston rod ketika gerakan cepat
Ketika piston rod bergerak ke atas, tekanan di dalam chamber diatas piston akan menjadi
tinggi dan cairan di dalam chamber B akan membuka leaf valve di dalam piston valve dan
mengalir ke dalam chamber membuka leaf valve di dalam piston valve dan mengalir ke
dalam chamber A. Pada saat tersebut, tahanan aliran dari cairan pelumas bekerja sebagai
daya peredam. Selama rod bergerak ke atas, bagian yang bergerak tersebut menggerakkan
ke luar dari cylinder, sehingga volume oli yang lewat melalui non-return valve yang ada
pada base valve dari reservoir chamber dan mengalir tanpa tahanan ke dalam chamber A.


21

Kecepatan Piston rod ketika gerakan lambat
Ketika piston rod bergerak pada kecepatan rendah, kedua leaf valve di dalam piston valve
dan non-return valve di dalam base valve tetap terturup karena Tekanan di dalam chamber
B diatas piston adalah rendah.
Oleh karena itulah, oli di dalam chamber B
lewat melalui orifice di dalam piston valve
dan mengalir ke chamber A. Begitu juga,
oli di dalam reservoir chamber lewat melalui
orifice di dalam base valve dan mengalir ke
dalam chamber A. Sehingga daya redam
yang dihasilkannya sedikit.


22

SUSPENSI DEPAN
1. UMUM
Perbedaan nyata antara susopensi depan dan belakang adalah karena roda depan harus
dapat dikemudikan. Ketika sebuah mobil berbelok atau melaju di dalam yang
bergelombang, maka dapat dipastikan roda akan menerima beragam gaya. Suspensi harus
mampu menahan gaya-gaya tersebut agar arah kendaraan tidak menyimpang. Suspensi
juga harus bisa memungkinkan agar roda bisa bergoyang, bergerak ke depan, belakang
dan ke samping, atau merubah sudut kemiringannya ke derajat tertentu tanpa menggangu
kemudi kendaraan. Kondisi ini bisa diperoleh melalui suspensi independent tipe
Macpherson strut.
2. KONSTRUKSI
Suspensi tipe strut terdiri dari lower arms, strut bars, stabilizer bar dan strut assemblies. Coil
springs dipasang pada strut assembly, dan shock absorber dibuat di dalam strut assembly.
Pada satu ujung lower arm dipasangkan ke front side member melalui rubber bushing, dan
dapat bergerak bebas ke atas dan ke bawah. Sedangkan ujung lainnya di pasang ke
steering knuckle arm melalui satu media ball joint.
Selama shock absorber bertindak sebagai bagian dari pertautan suspensi, maka disamping
harus bisa meredam guncangan dari jalan dan gerakan turun naik, dia juga harus cukup
kuat untuk menahan beban vertical yang ditempatkan padanya.
Ujung atasnya
dipasangkan ke fender apron melalui penopang atas, yang terdiri dari rubber cushion dan
bearing dan dapat berputar bebas pada sumbunya. Bagian ujung bawah strut assembly
dikencangkan ke steering knuckle arm dengan menggunakan baut.
Gunanya strut bar adalah menahan gaya yang timbul dari roda dengan arah garis
membujur. Satu ujungnya dikencangkan ke lower arm dan ujung lainnya dipasangkan
dengan rubber cushion ke strut bar bracket yang dilas ke front cross member.


23

LOWER ARM
Lower arm yang dipakai adalah tipe kompresi, dengan keunggulan sebagai berikut.
Mencegah agar kemudi tidak ke depan dan belakang dengan cara mengoptimalkan lower
arm rotary shaft.
Kontruksinya tipe Box menyilang agar kuat dan ringan.
Lower arm bushing A yang di dalamnya disisipi pelat dan lower arm bushing B dengan
karakteristik pegas non-symmetrical vehicle lateral direction untuk kestabilan kemudi dan
kenyamanan berkendara. Lower arm ball joint yang dipakai menggunakan tipe pegas.
a. Lower arm bushing A
Satu pelat disisipkan (arah kiri/kanan kendaraan) di dalam lower arm bushing A. sehingga
karakteristik lower arm bushing A menjadi “keras” untuk arah kiri/kanan, dan berkarakter
“lembut” untuk arah depan/belakang dan arah melintir, yang berarti bahwa fungsinya adalah
untuk memberikan kestabilan kemudi dan kenyamanan berkendara.


24

b. Lower arm bushing B
Ketika mobil bergerak ke depan, ada kecenderungan bagian belakang lower arm mencoba
untuk merenggang ke arah bagian luar
kendaraan. Pelepasan lower arm pada saat
tersebut dilakukan akibat katakteristik gencetan
“keras” oleh karena itulah kestabilan kemudi bisa
tetap terjaga. Pada saat mobil melaju di jalan
berlubang atau rintangan (polisi tidur, dll), maka
akan ada gaya yang mendorong ban ke arah
belakang dan bagian dari lower arm akan
terdorong ke arah sisi dalam kendaraan, hal ini
terjadi akibat karakteristik peredaman “lembutt”,
sehingga peredamannya mempengaruhi tingkat
getaran saat melewati jalan yang menonjol.
DRIVE SHAFT
Ada dua jenis kombinasi drive shaft yaitu.
-Birfield joint (B. J.), Tripod joint (T. J.)
-Brifield joint (B. J.), Double offset joint (D. O. J.).
Masing-masing tipe mempunyai tingkat efisiensi power transmission yang tinggi dan tingkat
getaran serta noiser yang rendah. Knuckle has mempunyai wheel bearing dan hub yang dipress-fitted. Drive shaft dan hub bentuknya adalah spline-coupled. Tujuannya agar transaxle
lebih efisien dan getaran dan suara yang ditimbulkannya juga sedikit. dynamic damper dipakai
oleh tipe BJ-TJ dan letaknya ada diantara BJ assembly dan TJ assembly berguna mengurangi
getaran pada saat kecepatan tinggi.

T.J.
: TRIPOD JOINT
B.J.
: BIRFIELD JOINT
D.O.J. : DOUBLE OFF-SET JOINT


25

B. J. / T. J. / D. O. J.
B. J. dipasang pada shaft daerah samping roda, karena tingkat defleksinya cukup besar pada
saat kemudi diputar maka dipasang T. J. atau D. O. J. pada transmisi, T.J atau D.O.J ini dapat
bergerak pada porosnya untuk menyerap perubahan jarak diantara joint yang disebabkan oleh
pergerakan suspensi.
Bentuk inner race, outer race dan cage antara B. J. dan D. O. T. atau T. J. berbeda satu sama
lainnya.
B. J. mempunyai karakteristik tingkat velositas yang tetap meskipun sudut putar shaft lebih dari
45 derajat. Sedangkan pada D. O. J. dan T. J. hanya bisa mengijinkan shaft untuk sisi samping
maksimal 38 mm dan sudut putarnya maksimal adalah sekitar 22 derajat.


26


Offset spring
Dikarenakan struts dipasang menyudut, maka gaya reaksi ke depan (road surface reaction)
atau disingkat R1 akan diberikan ke roda-roada yang cenderung bergerak secara vertical dari
titik tengah ban, kemudian gaya tersebut akan berusaha untuk mencondongkan strut ke arah
dalam kendaraan. Pada saat ini terjadi, gaya tersebut berusaha mencondongkan strut ke arah
dalam kendaraan berkat adanya komponen strut bearing yang berfungsi untuk menghasilkan
torsi gaya tolak R3 (karena bagian atas strut tetap berada ditempatnya), selanjutnya dengan
bertambahnya friksi pada bearing, ditambah adanya pembengkokkan pada strut, maka akan
memperbesar gerakan resistensi pada shock absorber.
Sebagai tambahan dikarenakan posisi pemasangan spring berada ditengah, makan akan
memberikan keuntungan yang jarak offset yang baik (mengarah keluar kendaraan), dan
dikarenakan dudukan spring lower dipasang miring, maka sisi bagian luar coil spring akan
cenderung mendekat tanpa intervensi ruang, gaya balik pada spring akan menjadi lebih besar
ke sisi luar kendaraan , yang pada akhirnya menghasilkan torsi lengkung R4, yang berlawanan
dengan arah lengkungan R3 dari strut.
Akibatnya, friksi yang diberikan ke bearing di dalam strut akan berkurang, dan tahanan sliding
pada piston rod juga akan berkurang, sehingga memberikan kenyamanan berkendara.
A : Body outer side coil spring
installation height
B : Body inner side coil spring
installation height
R1 : Road surface reaction force
R2 : Strut axial-reaction force
R3 : Strut bend direction reaction force
R4 : Strut bending force (by spring offset)


27


REAR SUSPENSION
1. UMUM
Pada banyak kendaraan, rear suspension harus bisa menahan berat penumpang dan barang
bawaannya. Hal ini akan menimbulkan masalah jika spring dibuat keras atau kaku untuk bisa
menahan beban berat, kan terlalu keras apabila pengemudi mengendarai sendiri, sebaliknya
apabila terlalu lembut juga akan mengakibatkan spring tidak bisa menahan apabila bebannya
penuh.
Hal yang sama juga berlaku untuk shock absorbers. Masalah ini dapat diselesaikan dengan
cara menggunakan coil springs atau tipe pegas daun lainnya yang mempunyai variabel pegas
yang konstan; shock absorbers yang diisi oli; tipe suspensi independent.

2. RIGID AXLE SUSPENSION
Ujung suspension arms dilas ke axle beam yang merupakan rumah dari torsional bar. Kedua
ujung torsion bar juga dilas pada axle beam yang sama. Pada saat roda turun dan naik dengan
arah yang berlawanan, gerakan melintir dari ujung trailing arm disalurkan kedalam puntiran
rear axle beam, built-in torsional bar dan rear suspension arms. Puntiran pada rear axle beam
dan stabilizer generates merupakan gaya reaktif yang berlawanan dengan puntiran suspension
arm.

Coil spring
Lateral rod
Shock absorber

Axle beam

Torsion bar

Rear
hub
Trailing arm


28


3. AXLE STEER
Pada saat mobil berbelok, badan kendaraan akan melenceng karena adanya gaya centrifugal.
Selama tingkat kelenturan suspension spring kanan dan kiri ketika itu berbeda, maka arah roda
akan sedikit berubah dan akibatnya akan sama seperti jika kemudi diputar penuh. Kejadian ini
disebut dengan axle steer atau roll steer.
Side force dan cornering force
Permukaan tapak roda yang berputar ketika berbelok ke samping, akan menimbulkan sedikit
selip dengan
permukaan jalan, sehingga
menghasilkan
gesekan.
Gesekan
pada
permukaan jalan ini terjadi akibat adanya titik
pemusatan, yang disebut dengan side force yaitu
titik ban yang sedikit terpisah dari titik tengah
ban.
Bila titik ini dibagi ke dalam vector, maka
komponen sudut sebelah kanan dari arah
belokan ban disebut dengan cornering force.
Apabila mobil bergerak mengikuti kurva belokan,
maka akan terbentuk gaya centrifugal dan gaya
centripetal yang diperlukan untuk mengimbangi
gaya centrifugal agar mobil bisa tetap berbelok.
Gaya centripetal ini adalah merupakan cornering
force.
Rigid axle suspension
Pada rigid axle suspension, pada saat terjadi body rolls, camber pada roda tidak berubah.
Namun, untuk suspensi independent, pada saat terjadi body rolls, camber pada roda biasanya
akan ikut berubah, membentuk steering effect.


29

Wishbone type suspension
Untuk tipe wishbone, ketika bodi mobil mengalami
rolling, tingkat kemiringan rida arahnya sama
dengan bodi mobilnya. Oleh karena itu, roda
tersebut akan berusaha berbalik dari arah belokan
mobil. Akibatnya, jika suspensi yang dipakai adalah
tipe wishbone untuk suspensi depannya, maka
mobil cenderung akan mengalami understeer,
namun jika digunakan untuk suspensi belakang,
maka cenderung akan terjadi oversteering.

SUSPENTION BUSHING
Untuk meningkatkan kestabilan dan kenyamanan
berkendara, dan untuk mengurangi getaran dan
noise, maka agar kerja suspensi selalu optimal
digunakan suspension bushing.
Bagian ujung depan trailing arm dipasang secara
elastis ke bodi melalui rubber bushing yang mempunyai kapasitas pegas yanc cukup tinggi.
Rubber bushing ini mempunyai karakteristik asymmetrical non-linear pada arah depanbelakang, yang berfungsi untuk mengurangi penyaluran getaran dari roda ke body mobil.
Individual independent bushing (dengan karakter nonlinear) juga dipasang pada coupling ke
bodi shock absorbers dan coil spring; these, bersama-sama digunakan juga spring pad yang
mempunyai channel besar, berguna untuk meredam getaran ke bodi, sehingga kendaraan
menjadi lebih stabil dan nyaman .


30


Wheel Alignment
(Kelurusan Roda)
DESCRIPTION
CAMBER
CASTER
STEERING AXIS INCLINATION
TOE
WHEEL ANGLE, TURNING ANGLE
WHEEL ALIGNMENT SERVICE

PENJELASAN
Apabila pengemudi melaju dijalan yang berbelok-belok sehingga si pengemudi tersebut akan
banyak mengeluarkan energi dan menyita perhatian yang cukup banyak. Untuk itu roda-roda
yang dipasang pada kendaraan sudutnya harus tepat agar bisa menghilangkan masalah diatas,
juga untuk mencegah agar ban tidak cepat aus. Kombinasi sudut ini disebut dengan “ wheel
alignment”.
Kemudi akan mudah dikendalikan jika kelurusan roda sesuai sudutnya, karena kemudi akan
tetap lurus ke posisi depan jalan dengan sedikit bantuan pengemudi, dan sedikit tenaga untuk
membelokkan kemudinya. Dengan kata lain, kemudi mudah dikendalikan selama seluruh
elemen yang terkait dengan ““wheel alignment”, sudah dalam keadaan benar. Namun jika ada
salah satu saja elemen yang tidak benar, maka kemungkinan akan muncul masalah sebagai
berikut :
· Kemudi sudah dikendaikan
· Kemudi tidak stabil
· Ban menjadi cepat aus
· Putaran balik kemudi lemah

CAMBER
Penjelasan
Roda depan kendaraan dipasang dengan tingkat
kemiringan atas mengarah ke luar atau ke dalam. Inilah
yang disebut dengan camber yang tingkat kemiringannya
diukur dari garis vertikal. Bila kemiringannya mengarah
keluar, disebut dengan positive camber. Sebaliknya, bila
kemiringannya mengarah kedalam disebut dengan
negative camber.

2. MASALAH YANG TIMBUL APABILA CAMBER
TIDAK BENAR
1. Mobil akan manarik ke salah satu sisi (jika setingan
camber roda depan tidak sama).
2. Ban menjadi cepat aus dibagian dalan (negative
camber berlebihan).
3. Ban cepat aus dibagian luar (positive camber
berlebihan).


31

4. Wheel bearings menjadi cepat aus.
5. Ball joints cepat aus (camber tidak benar menyebabkan bengkokan pada spindle dan
spindle support sehingga menambah beban pada ball joints).

3. POSITIVE CAMBER
Mengurangi beban vertikal
Dengan memberikan positive camber maka beban
akan diberikan ke bagian dalam spindle, sehingga
mengurangi reaksi gaya pada spindle dan steering
knuckle.

Pencegahan wheel slip-off
Gaya reaktif, ukurannya sebanding dengan beban
kendaraan, diberikan ke roda ke jalan secara tegak
lurus. Dan dibagi menjadi gaya tegak lurus ke poros spindle dan gaya parallel ke sumbu spindle
yang akan memaksa roda ke arah dalam, yang membantu mencegah roda keluar dari spindle.
Bagian dalam wheel bearing dibuat lebih besar dari bagian luarnya untuk menahan beban ini.

Pencegahan negative camber yang tidak diinginkan
When a load is applied to the vehicle, the tops of the wheels
tend to tilt inward due to the deformation of the suspension
components and relevant bushings. Positive camber also helps
to prevent this.

4. ZERO CAMBER
Mencegah keausan ban yang tidak merata.

5. NEGATIVE CAMBER
Pada saat kendaraan berbelok, camber yang mengarah ke luar akan mengurangi gaya
cornering akibat ada kenaikan positive camber. Beberapa model menambahkan sedikit
negative camber untuk lurus laju kedepan sehingga positive camber akan berkurang pada saat
mobil dibelokkan, dan mengurangi camber thrust dan menghasilkan gaya cornering yang cukup
untuk berbelok.


32


6. BAN AUS TIDAK MERATA
• Positive camber :
Bagian ban yang aus adalah sisi luarnya. Bagian sisi luar
ban berputar dengan radius yang lebih kecil dibandingkan
bagian sisi dalam ban. Namun, dikarenakan kecepatan
putaran ban sisi dalam dan luar adalah sama, maka
bagian sisi luar ban akan selip.
• Negative camber
Bagian sisi dalam ban menjadi lebih cepat aus.


33


CASTER
1. PENJELASAN
Caster adalah tingkat kemiringan ke arah dalam atau luar
dari steering axis. Caster diukur dalam derajat dari garis
lurus vertikal steering axis yang dilihat dari sisi samping.
Kemiringan ke dalam dari garis vertikal disebut dengan
positive caster, dan kemiringan ke luar disebut dengan
negative caster. Jarak dari persimpangan garis tengah
steering axis center dengan ground ke titik tengah antara
ban dan permukaan jalan disebut dengan caster trail.

2. KEGUNAAN CASTER
a. Untuk membantu kontrol arah kendaraan dengan
cara menjaga posisi roda depan agar tetap lurus ke
depan.
b. Membantu agar roda depan kembali lurus ke depan setelah berbelok.
c. Untuk menanggulangi pengaruh efek road crown pada arah kendaraan.
d. Membantu kinerja suspensi sesuai dengan desain suspensi kendaraan, sudut camber
angle dan sudut kemiringan steering axis agar perubahan camber pada saat mobil
berbelok sesuai dengan keinginan.

SUDUT KEMIRINGAN STEERING AXIS
1. PENJELASAN
Sekeliling sumbu dimana roda berputar ketika berbelok ke
kanan atau ke kiri, disebut dengan steering axis. Sumbu ini bisa
dicari dengan cara menarik garis antara bagian atas support
bearing yang ada pada shock absorber dan bagian bawah
suspension arm ball joint (untuk suspensi tipe strut). Garis ini
miring ke arah dalam bila dilihat dari arah depan kendaraan dan
disebut dengan steering axis inclination. Kingpin offset, atau
steering offset, adalah jarak antara titik tengah roda dan titik
dimana steering axis memotong permukaan jalan. Disebut
negatif apabila titik perpotongannya adalah antara bagian
tengah dan bagian luar roda. Sudut kingpin adalah sudut antara
steering axis dan bidang garis bujur kendaraan. It influences
steering force along with caster.

a: Kingpin offset
b: Kingpin angle


34


2. TIPE SUSPENSI
Rigid type dan steering axis
Pada suspensi tipe rigid axle, pada setiap ujung axle
dipasang komponen yang disebut dengan kingpin. Kingpin
axis setara dengan steering axis yang ada pada tipe
suspensi lainnya.

Tipe double wishbone
Untuk suspensi tipe double wishbone suspension, jalur
penghubung antara upper ball joint dan lower ball joint
membentuk steering axis.


35


3. PERAN STEERING AXIS INCLINATION
Meringankan kemudi
Pada saat roda berbelok kekanan dan kekiri dengan posisi steering axis ditengah dan offset
dalam radius, offset yang besar akan menimbulkan torsi yang besar pada steering axis karena
adanya tahanan putar (rolling) pada ban, dan menaikkan steering effort.

Mengurangi kemudi menarik ke salah satu sisi
Jika offset terlalu besar, maka akan timbul gaya reaktif pada roda pada saat mobil direm, yang
menghasilkan suatu momen pada steering axis, sehingga menyebabkan roda menarik ke salah
satu sisi. Momen ini sebanding dengan besar offsetnya. Apabila offsetnya mendekati nol,
momen yang dihasilkan pada steering axis akan lebih kecil pada saat gaya diberikan ke roda,
dan kemudi akan sedikit dipengaruhi oleh pengereman atau gunjangan dari jalan.

Kemampuan mobil lurus ke depan meningkat
Steering axis inclination menyebabkan roda secara otomatis akan kembali lurus ke depan
setelah selesai berbelok. Untuk mobil berpenggerak roda depan, besarnya offset umumnya
kecil (nol atau negatif), untuk mencegah penyaluran getaran dari ban ke steering wheel yang
terjadi pada saat pengereman atau ganguan lainnya seperti kejutan pada saat akselerasi tibatiba. Ada dua cara untuk membuat offset menjadi kecil :
1. Menyetel ke positive camber.
2. Memiringkan steering axis.

TOE
Pada saat roda depan lebih
dekat dibanding dengan roda
belakang, seperti tampak pada
gambar diatas, disebut dengan
called
toe-in.
Aturan
kebalikannya disebut dengan
toe-out. Sudut tersebut biasanya
digambarkan dalam jarak (b-a).

Peran toe angle
Fungsi utama toe angle adalah untuk membantalkan camber thrust yang dihasilkan pada saat
camber dijalankan. Apabila roda depan diberikan positive camber, maka kemiringannya akan
ke luar, sehingga menyebabkan roda-roda tersebut berusaha berputar keluar begitu mobil
bergerak ke depan, sehingga terjadi side-slip. Hal ini akan menyebabkan ban menjadi cepat
aus. Oleh karena itulah , toe-in diberikan ke roda depan untuk mencegah hal tersebut dengan
cara membatalkan rolling ke arah luar karena camber. Selama camber mendekati nol, maka
nilai sudut toe juga akan menjadi lebih kecil.

Kekerasan suspensi dan sudut toe
Pada saat mobil melaju, gaya dari berbagai arah dibebankan ke suspensi, sehingga
mengakibatkan roda cenderung ke toe out. Untuk menghindari hal tersebut, beberapa
kendaraan diberikan sedikit toe-in bahkan untuk camber nol sekalipun.


36


Tipe ban dan sudut toe
Toe angle yang diberikan ke ban tipe bias berbeda dengan yang diberikan ke ban radial,
meskipun cambernya sama. Alasannya adalah, karena tapak dan bahu ban bias lebih cepat
aus dibandingkan dengan ban tipe radial, the former type generates greater camber thrust.
Therefore, bias-ply tyres are given more toe angle than radial-ply tyres.

TURNING RADIUS
Jika sudut kemudi kiri dan kanan
sama, maka radius putarnya akan
sama (r1 = r 2), akan tetapi setiap
roda akan berputar dengan titik
tengah yang berbeda, (O1 dan O2).
Sehingga kemungkinan berbelok
secara halus tidak bisa dilakukan
karena adanya side-slipping pada
ban.
Hasilnya adalah, meskipun tekanan
udara pada setiap ban sama dan tingkat kelurusan ban sudah benar, namun tingkat keausan
ban akan berbeda.
Pada kendaraan, steering linkage
dimodifikasi untuk memperoleh sudut
kemudi roda depan kanan dan kiri yang
tepat, agar didapat turning radius yang
diinginkan.


37


PERAWATAN WHEEL ALIGNMENT
1. UMUM
Jika ban aus tidak merata, namun kemudi stabil, atau jika suspensi pernah diperbaiki akibat
suatu tabrakan, maka wheel alignment harus diperiksa dan dibetulkan. Wheel alignment terdiri
dari beberapa item seperti camber, caster, steering axis inclination, toe-in dan setiap item
tersebut terkait satu dengan yang lainnya.
Selalu ukur wheel alignment dengan menempatkan mobil di tempat yang rata dan datar. Hal ini
perlu untuk memperoleh tingkat kelurusan yang benar, meskipun menggunakan alat tester yang
akurat, namun penempatan kendaraan yang tidak datar, akan mengacaukan hasil pengukuran
wheel alignment.
2. PEMERIKSAAN SEBELUM MELAKUKAN PENGUKURAN
Sebelum melakukan pengukuran wheel alignment, setiap faktor dapat berpengaruh terhadap
wheel alignment, untuk itu harus diperiksa dan dibetulkan sebagaimana mestinya. Dengan
melakukan persiapan yang benar maka angka yang akan diperoleh dipastikan benar. Item-item
yang perlu diperiksa sebelum melakukan pengukuran wheel alignment adalah :
Tekanan angin ban (kondisinya standar)
Keausan ban yang tidak merata atau ukurannya tidak sama
Gerak main ball joint karena aus
Gerak main tie rod karena aus
Putaran front wheel bearing karena aus
Panjang strut bar kanan dan kiri
Komponen steering linkage apakah bentuknya berubah atau aus
Komponen yang terkait dengan front suspension apakah aus atau berubah bentuk
Celah chassis-ke-ground

3. HASIL PENGUKURAN DAN CARA PENGGUNAANYA
Jika dari hasil pengukuran diperIukan penyetelan, maka lakukan penyetelan sesuai dengan
mekanisme yang berlaku. Dan apabila tidak diperlukan mekanisme penyesuaian, seperti
misalnya steering axis inclination, carilah komponen mana yang mengalami kerusakan, perbaiki
atau ganti bilamana perlu.
Akan tetapi meskipun diperlukan mekanisme penyetelan, namun jika deviasinya sudah melebihi
batas, maka penyebabnya harus ditemukan, komponen tersebut harus diperbaiki atau diganti.

4. FRONT WHEEL ALIGNMENT
TOE ANGLE
Untuk menyetel toe-in, rubahlah panjang tie rod yang menghubungkan ke steering knuckle.
Untuk tipe dimana tie rod berada dibelakang spindles : tambahkan panjang rod, menambah
toe-in.
Untuk tipe dimana tie rod berada di depan spindles : tambahkan panjang tie rod, menambah
toe-out.


38


5. REAR WHEEL ALIGNMENT
Pelurusan roda belakang untuk tipe independent rear
suspension didapat dengan cara menyetel sudut
camber dan toe. Metode penyetelan sudut camber
dan toe berbeda tergantung dari tipe suspensinya.
Beberapa model ada yang tidak dilengkapi
mekanisme untuk menyetel camber.
TOE ANGLE

Dengan cara memutar eccentric cam, arm can dapat
digerakkan ke kiri atau kekanan untuk merubah arah
wheel, kemudian menyetel toe-in.
• skala tingkat kenaikannya adalah 2.4 mm.
Untuk toe-in depan, jika panjang rear arm tidak dibuat sama
dengan tujuan untuk menyesuaikan toe-in pada roda
belakang secara terpisah, maka sudut roda kanan dan kiri
akan berbeda, tanpa memperdulikan seberapa tepat
penyetelan toe-in. Bila hal ini terjadi, maka pertama-tama
adalah dengan membetulkan sudut roda kiri dan kanan,
kemudian menyetel toe-in.


39


BAN & RODA
FUNGSI BAN
Fungsi ban adalah sebagai berikut :
Ban menopang seluruh berat yang ada pada kendaraan.
Ban melakukan kontak langsung dengan permukaan jalan sehingga berfungsi menyalurkan
tenaga dan menahan permukaan jalan melalui pengeran, juga dalam mengontrol awal start,
akselerasi, berhenti dan berbelok arah.
Ban meredam kejutan yang disebabkan oleh permukaan jalan yang tidak rata.
Kontruksi

CARCASS
Adalah kawat yang dipasang dibagian dalam ban yang fungsinya untuk menahan berat dan
menyerab benturan. Terdiri dari lapisan kawat ban yang dibungkus menyatu dengan karet.
Kawat untuk ban bus dan truck biasanya terbuat dari bahan nylon atau baja, sedangkan untuk
ban kendaraan penumpang yang dipakai adalah polyester atau nylon. Ban umumnya
digolongkan berdasarkan arah kawat ban, ban radian dan ban bias.
TREAD
Tread atau biasa disebut tapak adalah bagian luar lapisan ban yang melindungi bagian kawat
ban agar tidak rusak atau cepat. Bagian ini adalah daerah yang langsung kontak dengan
permukaan jalam dan menghasilkan tahanan gesek yang menyalurkan laju kendaraan dan
gaya pengereman ke jalan.
SIDE WALL
Side wall adalah lapisan karet yang melindungi sisi samping ban serta melindungi bagian kawat
ban agar tidak rusak. Tanda yang ada disamping ban memuat informasi tentang ban yang
digunakan beserta kapasitas daya angkutnya.
BREAKER
Breaker, adalah lapisan fabrik antara lapisan kawat dan tapak ban, untuk memperkuat lapisan
diantara keduanya, disamping untuk membantu mengurangi kejutan dari permukaan jalan ke
lapisan kawat. Breaker biasanya digunakan untuk ban bias. Ban untuk bus, truck dan truck
ringan menggunakan breaker bahan nylon, sedangkan untuk mobil penumpang menggunakan
polyester.


40

BELT
Ada jenis breaker yang digunakan untuk ban badial. Yang berputar menggelinding disekeliling
ban antara carcass dan tread rubber, komponen ini terpasang dengan kuat pada carcass. Ban
yang dipakai untuk mobil penumpang menggunakan rigid breakers yang terbuat dari baja,
kawat rayon atau polyester, sedangkan untuk bus dan truck terbuat dari kawat baja.
BEADS
Beads atau butiran pada ban mobil penumpan terbuat dari kawat baja kaku yang kuat. Pada
saat ban berputar dijalan raya, ada gaya putar dari ban yang mencoba keluar lingkarannya.
Untuk itulah bead ini berfungsi untuk menahan dengan kuat fixes the tyre to the rim by winding
the end of cord. It is composed of bead wire and core rubber.
SHOULDER
Shoulder atau bahu adalah bagian unjung dari tapak sampai ke bagian atas dinding samping
ban.
INNER LINER
Inner liner adalah lapisan karet anti air yang dipasang dibagian dalam ban fungsinya mirip
sebagai tabung.

TREAD PATTERN
Bentuk RIB :
Bentuk polanya dibuat pada sekeliling lingkaran ban
- Tahanannya rendah terhadap putaran.
- Stabilitas dan laju kendaraan baik karena ban tidak
menarik ke kanan dan ke kiri.
- Cocok untuk kecepatan tinggi karena panas yang
ditimbulkannya rendah.
- Pengereman & tenaga putar kemudi lemah.
- Ban mudah pecah oleh adanya tekanan.
Cocok untuk jalan beraspal, ban depan truck -bus.
Bentuk LUG :
Pola bentuknya menudut ke arah kanan di sekeliling ban.
- Unggul dalam hal pengereman dan tenaga putar
kemudi
- Noise pada kecepatan tinggi
Tidak cocok untuk kecepatan tinggi karena tahanannya
cukup kuat terhadap putaran.
Cocok untuk jalan jelek, roda belakang bus, kendaraan
industri, dump trucks.
Bentuk RIB-LUG :
Adalah kombinasi bentuk RIB & LUG
- Tulang yang dipasang ditengah-tengah ban berfungi
untuk mencegah selip dan meningkatkan stabilitas
kendaraan.
- Rug pada bahu ban membuat pengereman dan tenaga
putar kemudi tetap baik.
Cocok untuk jalan beraspal dan jelek. Biasanya dipakai
untuk ban depan dan belakang truck dan bus.


41

Bentuk Block :
Berbentuk blok tersendiri dimana alur lekukannya
berhubungan satu sama lainnya
- Sangat bagus dalam hal handling dan stabilitas di jalan
yang dipenuhi air hujan dan salju.
- Mudah aus karena area bidang bannya cukup luas dan
ditopang oleh groove (alur).
Cocok untuk dipakai motorcar pada musin dingin dan semi.
Cocok untuk roda belakang radial mobil biasa.
Pola arah :
Bentuk pola menyilang pada kedua sisi luar arah menghadapnya adalah sama.
- Tenaga pengereman baik.
- Dikarenakan adanya negative hydrotropism yang baik, maka pada saat hujan tingkat
kestabilannya baik.
- Cocok untuk kecepatan tinggi.
Ban motorcar untuk kecepatan tinggi.
• Tanda arah putaran ke depan dicap pada ban.

RASIO


42


UKURAN BAN
Aspect rasio adalah rasio antara lebah dan tinggi. Dulunya, aspek rasio ban yang dibuat untuk
tinggi dan lebar rasio 100, namun sekarang kebanyakan aspek rasio ban 80, 70, 60. Artinya
sekarang ini ukuran ban yang banyak digunakan adalahan ban yang lebih lebar. Dan lebar
tersebut menandakan serinya, sehingga jika aspek rasio lebarnya adalah 70, maka ban
tersebut disebut dengan ban seri 70.

SPEED RATING INDEX
Simbol kecepatan adalah tanda kecepatan aman yang bisa dipacai dengan syarat kondisi ban
dalam keadaan baik.
Umumnya rating kecepatan adalah sebagai berikut:
Q = 99 MPH, 160km/h
U = 124 MPH, 200km/h
R = 106MPH, 170km/h
H = 130 MPH, 210km/h
S = 112 MPH, 180km/h
V = 149 MPH, 240km/h
T = 118 MPH, 190km/h
W = 168 MPH, 270km/h

LOAD INDEX
Banyak ban yang memberikan informasi yang ditempatkan diakhir ukuran ban. Informasi ini
terdiri dari suatu angka yang disebut dengan load index, dan huruf yang mengartikan speed
rating. Load index adalah beban maksimal yang dapat ditopang oleh ban.

PANAS YANG DITIMBULKAN OLEH BAN
Selama karet, lapisan kawat dan bahan campuran lainnya yang dipakai pada ban tidak cukup
elastis, maka ban akan lebih besar kehilangan topangan karena ban menyerap energi selama
melentur sehingga menimbulkan panas. Selama bahan material ban yang dipakai mempunyai
konduktor panas yang kurang , maka panas akan cepat timbul dan menumpuk di dalam
material ban, sehingga menyebabkan temperatur di dalam ban menjadi tinggi. Panas yang
tinggi dapat memperlemah balutan antara lapisan karet dan kawat ban, nantinya dapat
menimbulkan lapisan menjadi terpisah atau ban meletus. Panas yang timbul di dalam ban
bervariasi diperngaruhi oleh faktor tekanan ban, beban, kecepatan kendaraan, kedalaman
kembang ban dan konstruksi ban.
TEKANAN BAN
Apabila tekanan angin ban kurang, akan menyebabkan ban menjadi lebih lentur dan timbul
gesekan di dalam ban sehingga bisa menaikkan temperatur di dalam ban.


43

BEBAN
Bertambahnya beban berarti mengurangi tekanan angin ban . Temperatur di dalam ban akan
naik bersamaan dengan semakin melenturnya ban. Pada saat tersebut, punggung ban
mendapatkan beban lebin sehingga bisa memicu perpisahan atau meletus.
KECEPATAN KENDARAAN
Temperatu di dalam ban naik seiring dengan bertambahnya kecepatan ban dan akan lebih
cepat naik bilamana kelenturannya ban lebih besar (tekanan angin kurang).
KONTRUKSI BAN
Ban radial mempunyai sabuk keras yang mengikat kawat ban dengan kuat sehingga tapak ban
yang kontak dengan permukaan jalan tidak cepat aus . Dikarenakan sabuk-sabuk tersebut
mengurangi kelenturan tapak ban, maka ban tidak cepat panas dan temperaturnya juta tetap
rendah dibandingkan dengan ban tipe bias. Kawat baja yang dipasang pada ban radial juga
bisa memancarkan panas jika lapisan kawat bajanya mempunyai penghantar panas yang
besar.

PERPORMA PENGEREMAN
Kendaraan mengurangi laju dan berhenti dengan cara membangkitkan gesekan antara ban dan
permukaan jalan. Besarnya gaya pengereman yang dihasilkan tergantung dari kondisi jalan,
tipe ban, konstruksi ban dan kondisi lainnya yang mempengaruhi kerja ban. Performa
pengereman dipengaruhi oleh koefisien gesek. Semakin kecil nilainya,maka gesekan bannya
lebih kecil dan jarak pengeremannya semakin jauh (jarak henti mulai dari pertama kali pedal
rem diinjak sampai dengan mobil berhenti total).
KEAUSAN BAN DAN JARAK PENGEREMAN
Pada jalan kering, ban aus tidak berpengaruh besar terhadap jarak pengereman. Namun untuk
permukaan jalan basah jarak pengemannya cenderung lebih jauh. Performa pengereman
kurang dikarenakan pola kembang ban sudah aus sehingga daya cengkramnya terhadap air
berkurang.

STANDING WAVE
Ketika kendaraan bergerak, ban akan terus-menerus melentur seiring dengan melajunya
kendaraan. Kemudian, pada saat ban merenggang dari permukaan jalan, tekanan angin yang
ada dan elastistas di dalam ban akan berusaha kembali ke keadaan semula.
Pada kecepatan tinggi, ban akan berputar lebih cepat dari kecepepatan ban. Proses
bergoyangnya tapak ban ini belangsung secara terus-menerus. Turun naiknya ban ini, akan
berakibat terjadinya standing waves, yang kemudian menyebabkan bunyi dengun di sekitar
ban. Energi yang terkunci di dalam standing waves kemudian dirubah ke dalam bentuk panas,
sehingga memicu naiknya temperatur ban. Dalam situasi tertentu, panas ini bisa merusak ban
dalam waktu singkat dimana sebelumnya terjadi pemisahan antara tapak ban dengan kawat
ban.
Umumnya ban radial lebih tahan pada kecepatan tinggi, selama dia menggunakan lapisan
kawat yang dipengang kuat oleh sabuk yang kuat, dan tidak mudah berubah bentuk. Ban untuk
bus, truck dan truck kecil mempunyai sedikit masalah terhadap standing waves karena mobil
jenis ini berjalan lambat dengan tekanan ban yang lebih tinggi.

HYDROPLANING
Kendaan akan tergelincir di jalan yang tergenan air, jika kendaraan tersebut melaju terlalu cepat
sehingga mengakibatkan tapak ban berputar lebih cepat dari kecepatan mobil sehingga
menimbulkan cengraman yang tidak begitu kuat. Alasanya adalah begitu keceptan kendaraan
bertambah, maka tahanan pada air juga akan bertambah, sehingga memaksa ban umum
terapung pada permukaan air. Kejadian ini disebut dengan hydroplaning. Efek ini persis
dengan water-skiing ; pada kecepatan rendah melaju digenangan air kendaraan tidak begitu


44

menggelincir, namun pada kecepatan tinggi kendaraan akan menggelincir dipermukaan air.
Tapak ban yang kontak dengan permukaan jalan terbagi menjadi tiga zona yaitu :

A : DRAIN ZONE
Mendorong air ke samping atau mempompanya melalui alur dan saluran
zig-zag yang terdapat pada kembang ban.
B : WIPE ZONE Sisa film atau air dibersihkan.
C: GRIP ZONE (FRICTION ZONE)
Pola tapak ban mencengkram permukaan jalan.
Pada kecepatan yang lebih rendah , Zona C adalah daerah yang paling lebah sehingga ban
Mencengram permukaan jalan. Begitu mobil melaju cepat, gesekan ban berkurang sedangkan
zona A mulai melebar mengalahkan zona B dan C. Kendaraan terlihat mengalami hydroplaning
jika kedalaman air lebih tinggi dari 2.5 ~ 10.0 mm.


45

Step 1 : Tapak ban secara penuh kontak
dengan permukaan jalan.
Step 2 : A wedge-shaped film pada air
Secara perlahan masuk diantara tapak ban dan
permukaan jalan. (hydroplaning sebagian)
Step 3 : Tapak terangkat dari permuaan jalan
(hydroplaning penuh)

Hydroplaning tidak hanya menyebabkan kehilangan kontrol kemudi, namun bisa juga
mengurangi atau menghilangkan daya cengkram rem.
Sehingga akibatnya dapat
membahanyakan, maka dari itu perlu diperhatikan hal-hal untuk mencegah terjadinya
hydroplaning :
a. Jangan menggunakan ban yang sudah botak atau aus. Apabila ban sudah aus, maka
tapak tidak mempunyai alur lagi dan tidak mempunyai kemampuan untuk mengeringkan air
untuk mencegah terjadinya hydroplaning.
b. Kurangi laju kendaraan bila melawati jalan yang tergenang air, karena semakin cepat
kecepatan kendaraan maka semakin besar juga tahanan airnya sehingga berimbas
terjadinya hydroplaning.
c. Sesuaikan tekanan angin ban. Tekanan angin yang sesuai dapat memperlambat terjadinya
hydroplaning.

CORNERING PERFORMANCE
Cornering selalu identik dengan gaya sentrifugal, yang mencoba menahan kendaraan yang
berbelok dengan sudut tajam, untuk mengimbanginya ada yang disebut dengan gaya
centripetal. Gaya centripetal ini terbentuk oleh deformasi dan side-slipping pada tapak ban
yang terjadi diantara ban dan permukaan jalan. Inilah yang disebut dengan.


46

Gaya cornering ini menstabilkan kendaraan ketika berbelok. Performas berbelok bermacammacam yang dipengaruhi oleh:
1. Spesifikasi ban
2. Beban yang diberikan ke tapak ban (gaya cornering bertambah mengikuti beban yang ada)
3. Ukuran ban (gaya cornering bertambah sesuai dengan ukuran ban)
4. Kondisi permukaan jalan (gaya cornering turun dengan cepat jika permukaan basah dengan
air atau salju)
5. Tekanan angin ban (gaya cornering bertambah begitu tekanan angin ban terlalu keras)
6. Wheel camber (gaya cornering berkurang pada positive camber)
7. Lebar Rim (semakin besar ban akan membuat semakin besar gaya cornering).

KEAUSAN BAN
Keausan ban adalah suatu hilangnya atau
rusaknya tapak ban atau permukaan karet ban
karena gesekan yang terjadi ketika ban melaju
dijalan. Keausan ban bermacam-macam
tergantung dari tekanan angin ban, beban,
kecepatan kendaraan, cuaca panas, kondisi
permukaan jalan, temperatur dan faktor
lainnya.

TEKANAN INFLASI
Tekanan angin yang kuran dapat mempercepat ban menjadi aus karena ban terlalu lentur
terhadap permukaan jalan.
BEBAN
Semakin besar beban muatan juga semakin
mempercepat keausan ban . Ban juga semakin
cepat aus ketika berbelok dengan beban yang
cukup besar karena gaya sentrifugalnya lebih
besar ketika berbelok mengakibatkan gesekan
antara ban ban permukaan jalan menjadi lebih
besar.


47

KECEPATAN KENDARAAN
Gaya laju dan pengereman, gaya sentrifugal ketika berbelok, dan gaya lainnya yang
ditimbulkan pada ban, bertambah berbanding sama dengan kecepatan kendaraan.
Bertambanya kecepatan kendaraan akan melipatgandakan gaya-gaya tersebut, semakin
bertambahnya gesekan yang terjadi antara tapak ban dan permukaan jalan akan mempercepat
tingkat keausan ban. Sebagai tambahan, kondisi jalan juga merupakan faktor yang
berpengaruh terhadap keausan ban. Jalan yang kasar juga bisa sebagai pemicu ban menjadi
lebih aus.
TEKANAN ANGIN
Tekanan angin di dalam ban adalah sebagai penopang berat kendaraan. Ban pada dasarnya
adalah sebuah kontainer penampung udara. Tekanan angin yang tepat membuat handling dan
traksi menjadi lebih baik serta ban menjadi lebih awet. Apabila udara di dalamnya berisi gas,
maka pada saat dingin yang terjadi adalah sebaliknya. Untuk setiap 10 derajat fahrenheit
(sekitar 5.5 derajat celcius) temperatur ambient di dalam akan berubah, tekanan angin ban
akan berubah sekitar 1 psi. tekanan angin akan turn seiring dengan rendahnya temperatur, dan
naik apabila temperaturnya juga naik. Perbedaan nyata antara musin panas dan dingin adalah
sekitar 50 derajat F (sekitar 28 derajat celcius), yang akan mengakibatkan turunnya tekanan
angin ban sekitar 5 psi dan akan mempengaruhi handling, traksi, durability dan safety.
Tekanan angin yang dianjurkan adalah tekanan “dingin”, sehingga perlu didinginkan dengan
istrirahat beberapa saat bila pergi bila untuk jarak jauh. Perlu diingat bahwa tekanan angin
cenderung akan turun sekitar 1 psi per bulan, sehingga harus sering-sering diperiksa.
ROTASI BAN
Rotasi ban bisa dilakukan dengan beberapa cara. Jika dilakukan sesuai anjuran, maka bisa
membuat ban menjadi awet dan tingkat keausan berata satu dengan yang lainnya. Bahkan juga
bisa memberikan keuntungan terhadap performa kendaraan. Kapankan ban harus dirotasi ?
Dianjurkan untuk melakukan rotasi ban setiap kilometer 3,000 sampai 5,000, mesikipun ban
tidak terlihat aus. Rotasi ban sering bisa dilakukan bersamaan dengan waktu penggantian oli.
Ingat bahwa rotasi ban tidak membetulkan problem keausan ban karena kesalahan tekanan
angin atau adanya komponen mekanikal yang aus.
Untuk mobil berpenggerak roda depan, tukar roda dengan pola menyilang (fig. A) atau dengan
cara alternatif X (fig. B).
untuk mobil berpenggerak roda belakang atau 4WD, tukar ban dengan pola menyilang ke
belakang (fig. C) atau pola alternatif X (fig. B).


48


MENGUKUR SIDE-SLIP
Side-slip adalah total jarak dimana ban kiri dan kanan selip ke salah satu sisi pada saat mobil
bergerak. Side-slip diukur menggunakan side-slip tester dengan menjalankan mobil secara
perlahan lurus ke depan. Side-slip diekspresikan sebagai suatu gerakan selip ke samping
dalam satuan mm per 1m untuk gerakan maju ke depan. Tujuan dari pengukuran side-slip
adalah untuk penyetelan wheel alignment secara menyeluruh. Penyebab side-slip umumnya
adalah camber atau toe-in yang tidak benar, namun perlu juga diperhatikan bagian caster dan
steering axis inclination. Prosedur pengukuran :
- Jalankan kendaraan secara perlahan lurus ke depan di atas side-slip tester.
- Lihat bersarnya side-slip pada ban yang melintang dari tester. Batas side- slip : Kurang dari
3 mm/m (0.118 in/ 3.28 ft) Jika side-slip melebihi batas, maka toe-in atau faktor kelurusan roda
depan kemungkinan tidak benar.

WHEEL BALANCE
Ban dikatakan seimbang (balanced) apabila berat ban didistribusikan secara merata ke
sekeliling axle. Ban yang tidak balance berpengaruh terhadap kenyamanan, keausan ban,
bearings, shocks abshorber dan komponen lainnya. Jika kendaraan mengalami getaran yang
tergantung dari kecepatan, dan bertambah cepat getarannya begitu kecepatan kendaraan
bertambah, maka kemungkinan ada kaitannya dengan faktor balance. Kemungkinan lain
penyebab getaran adalah ban atau posisi ban yang kurang sempuna. Problem tersebut terjadi
apabila ban mempunyai hight spot (noda/gompal), apalagi bila hight spot tersebut sudah
banyak di sana-sini. Sehingga memperbesar lompatan ban atau ban mengalami run-out.
Pada kecepatan tinggi, apabila wheel assembly tidak balance, (disc wheel plus ban ), dapat
mengakibatkan getaran yang kemudian terasa getarannya pada bodi kendaraan melalui
komponen suspensi, yang menggangu kenyamanan pengemudi dan penumpang.
Oleh karena itulah, perlu sekali untuk melakukan balancing (disebut dengan wheel balancing)
pada wheel assemblies untuk menghilangkan getaran tersebut.

Q&A
Problem : Salah satu sisi ban mengalami cacat
berbentuk tonjolan seperti bisul.
Penyebab: Terjadi benturan pada tapak ban,
shoulder atau dinding samping ban. Kawat
pelindung yang ada pada ban putus akibat
tabrakan tersebut sehingga membentuk tonjolan
ke luar.
- Jika mobil melewati jalan yang berlubang.
- Jika ban menabrak sisi pembatas jalan atau
rintangan lainnya.
Pencegahan:
- Jika ada benjolan di jalan, sebisa mungkin dihindari, jika tidak bisa dihindari maka lewati
secara perlahan.
- Selalu periksa tekanan ban sehingga sesuai dengan spesifikasinya.
Problem : susah mengontrol akselerasi, berhenti pada jalan yang sangat basah.
Cause :Pada saat melewati jalan yang basah, dikarenakan adanya tahanan terhadap air, maka
ban akan mengalami selip di air. Inilah yang disebut dengan "Hydro Planning". Penomena
tersebut menyebabkan mobil sudah untuk dikontrol sehingga akselerasi dan pengereman juga
sudah dilakukan. Penomena ini semakin terasa bila genangan air juga lebih dalam, tekanan
angin kurang, dan alur ban sudah gundul.


49

Pencegahan :
Pertahankan terus tekanan angin : Semakin banyak tekanan angin ban, maka tekanan ground
juga semakin besar. Untuk itu tambahkan sedikit tekanan angin sekitar 3~4psi, apabila melaju
di jalan raya.
Ban aus : Hydro Planning akan lebih terasa apabila ban sudah aus. Jangan gunakan ban yang
tingkat keausannya lebih dari 1.6mm.
Pola kembang dan kecepatan kendaraan : Ban dengan arah yang sama dengan laju kendaraan
mempunyai kapasitas pengeringan yang lebih baik. Dan hindarilah jalan yang tergenang air
ketika melaju dengan kecepatan tinggi.
Problem : salah satu sisi tapak ban aus.
Penyebab : wheel alignment tidak benar, ban sudah lama tidak
diganti, axle miring, tekanan angin kurang, kebanyakan beban.
Pencegahan :
- Setel wheel alignment.
- Ganti lokasi ban.
- Perbaiki problem mekanis
- Jaga tekanan angin ban, jangan telalu banyak beban.


50


HYDRAULIC
FUNDAMENTALS
DASAR HIDROLIK
HUKUM PASCAL
Pada awal abad 17, seorang ilmuan asal Francis bernama Pascal menemukan suatu alat
pengungkit hidrolis. Melalui percobaan yang dilakukannya di laboratorium dia berhasil
membuktikan bahwa gaya dan gerak dapat ditransfer oleh cairan yang dipadatkan (misalnya
oli). Percobaan selanjutnya dengan menggunakan benda berat dan piston yang yang
ukurannya bervariasi, Pascal juga menemukan bahwa mekanikal atau multi gaya dapat
diperoleh dari sistem tekanan hidrolis ini, pada sistem pengungkit secara mekanikal hubungan
antara gaya dan jarak adalah sama.
Dari data laboratorium Pascal yang diperoleh, Dia merumuskan hukum Pascal dengan
menyatakan : “Takanan suatu cairan padat yang ditransmisikan ke segala arah hasilnya akan
sama.” rumus ini memang sedikit agak sukar dimengerti, tapi dengan penjelasan pada gambar
berikut akan membantu dalam memahami konsep diatas.
100 kgf

10 kgf

Area : 10m

2

Area : 1m

P1=10kgf/m

2

2

Hydraulic fluid


51

GAYA
Definisi sederhana gaya adalah : Suatu dorongan atau tarikan terhadap suatu objek. Ada dua
jenis gaya yaitu friction (gesek) dan gravity (berat). Gaya gravity adalah massa atau berat
suatu objek. Dengan kata lain bila satu balok baja dengan berat 100 kg ditempatkan di lantai,
maka dapat dikatakan balok tersebut mempunyai gaya sebesar 100 kg diatas lantai.
Gaya gesek terjadi bila kedua objek mencoba bergerak bertolakan satu sama lainnya.
Contohnya satu balok dengan berat 100 kg diluncurkan ke lantai, maka terjadi suatu gaya
antara balok tersebut dengan lantai.
Apabila kita perhatikan katup hidrolis, sebenarnya timbul gaya ketiga, yang disebut gaya spring
(pegas). Gaya pegas adalah suatu gaya yang terjadi saat spring ditekan atau direntangkan.
Satuan ukur yang biasa digunakan untuk mengukur suatu gaya adalah kilogram (kg), atau
ukuran sejenis seperti gram (g).

TEKANAN
Definisi tekanan adalah gaya (kg) dibagi ruas (m2), atau gaya per ruas. Satu balok baja yang
sama seberat 100kg dan dengan ruas 10m2 pada lantai; tekanan yang ditimbulkan oleh
desakan balok tersebut adalah : 100kg/10m2 atau 10kg per segi meter.

TEKANAN OLEH CAIRAN PADAT
Yaitu suatu tekanan yang didesak oleh suatu cairan yang padatkan (pelumas, oli) ke beberapa
ruas yang terisi cairan padat. Satu contoh, bila suatu cylinder diisi dengan pelumas dan satu
piston dipasang di dalam cylinder tersebut, kemudian piston tersebut ditekan sehingga
mendesak cairan didalamnya. Apakah akan terjadi tekanan.?, tentu tidak karena ada celah
“bocor” yang melewati piston tersebut. Untuk menghasilkan tekanan harus ada suatu penahan
terhadap aliran didalam cylinder dengan menggunakan piston sealing, yaitu suatu perangkat
penting dalam kerja hidrolis.
Tekanan yang terbentuk oleh benda cair padat sama dengan tekanan yang diberikan dibagi
oleh ruas piston. Bila tekanan 100 kg, dan ruas piston 10m2, maka tekanan yang terbentuk
sama dengan 10kg/m2 = 100kg/10m2.
Pengartian lain dari hukum Pascal adalah sebagai berikut “Tekanan oleh benda cair padat
yang dikirim ke segala arah jumlah tekanannya tidak akan berkurang.” Tanpa dipengaruhi oleh
bentuk dan besarnya ruas, tekanan akan tetap selama terdesak oleh cairan padat tersebut.
Dengan kata lain, tekanan oleh benda cair dimana saja akan sama. Tekanan dalam ruang yang
ada di atas piston sama persis dengan tekanan yang berada dibawah piston, begitu juga
tekanan yang berada di sisi ruang akan sama dengan yang ada di atas dan dibawah ruang.
MULTI GAYA
Pada gambar ilustrasi sebelumnya diterangkan bahwa dengan menggunakan ruas sebesar
10kg/m2 , suatu gaya sebesar1,000kg dapat dipindahkan hanya oleh gaya sebesar 100kg.
Rahasia dari multi gaya pada sistem hidrolis adalah total kontak pada cairan padat didalam
ruang. Kita lihat di dalam gambar sebelumnya suatu ruas yang besarnya 10 kali lipat dari ruas
aslinya. Tekanan yang dibentuk dengan input lebih kecil 100kg adalah 10kg/m2. Konsep


52

“Tekanan dimana saja akan sama”, artinya bahwa tekanan dibawah piston yang lebih besar
juga 10 kg/m2. Lihat kembali rumus :
Tekanan = Gaya/Ruas atau P = F/A,
dengan menggunakan perhitungan sederhana output gayanya dapat ditemukan.
Contoh:
2. Konsep ini dipakai untuk semua sistem pemindaha daya atau
10kg/m2 = F(kg) / 100m
sebagian yang ada pada transaxle. Jadi bukan hanya sekedar penggunaan ruang untuk
membentuk tekanan agar dapat memindahkan suatu objek.

GERAK PISTON
Kembali ke ruas piston besar dan kecil, hubungannya dengan sistem pengungkit mekanikal
adalah sama. Lihat gambaran berikut, kita gunakan gaya dan ruas yang sama seperti contoh
sebelumnya; terlihat bahwa piston yang lebih kecil harus bergerak 10 kali untuk menggerakkan
piston yang lebih besar. Jadi untuk setiap meter piston besar bergerak, piston kecil bergerak
10 kali. Prinsip ini juga bisa dipakai untuk hal lainnya, misalnya dongkrak yang biasa kita pakai.
Untuk mengangkat mobil seberat 1,000kg, hanya memerlukan usaha seberat 25kg. Untuk
setiap centinya mobil terangkat, tuas dongkrak harus berkali-kali dinaik-turunkan. Contoh
lainnya adalah Rem hidrolis dimana total input akan lebih besar dari total output, jadi kebalikan
dari contoh sebelumnya, sedikit usaha yang diperlukan untuk menghasilkan gaya yang lebih
besar.
SISTEM HIDROLIS
Sistem hidrolis mempunyai komponen dasar tersendiri. Diskusi kali ini akan memfocuskan
pada komponen-komponen hidrolis ini berikut fungsinya masing-masing. Kemudian berlanjut
ke sistem secara nyata pada transaxlel. Komponen dasar pada sistem ini adalah : Reservoir,
Pump, Valving, Pressure lines, Actual mechanism atau valve mechanisms.
FLUID RESERVOIR
Berisi cairan pelumas. Reservoir adalah sumber penampungan pelumas bagi sistem hidrolis.
Reservoir mempunyai vent line, pressure line, dan return line. Agar supaya oil pump bekerja
dengan benar, cairan pelumas harus didorong keluar dari reservoir ke pump. Tujuan dari vent
line adalah membiarkan tekanan atmosphir masuk kedalam reservoir. Selagi pump berputar,
ada suatu aliran yang dihasilkan dari pump turun ke reservoir melalui pressure line. Tekanan
atmosphir kemudian mendorong oli atau cairan pelumas tersebut ke pump dikarenakan adanya
tekanan yang berbeda di dalam sistem. Return line berfungsi menjaga agar sistem tetap
bekerja secara konstan, karena cairan harus dikembalikan kedalam reservoir untuk sirkulasi.
PUMP
Pump membentuk aliran untuk memberikan tekanan kepada pelumas. Ingat aliran diperlukan
untuk membentuk tekanan didalam sistem. Pump hanya menghasilkan aliran, apabila aliran
tidak bertemu tahanan, maka akan seperti aliran bebas sehingga tidak ada tekanan. Jadi harus
ada tahanan pada aliran tersebut agar menghasilkan tekanan. Pump dapat bekerja seperti
gerakan maju mundur piston (seperti dalam brake master cylinder) atau, dapat berupa putaran.
Gambar yang dipakai sistem hirolis disini adalah jenis rotari (putaran). Disain pump yang
digunakan saat ini semakin canggih seiring perkembangan dunia otomotif.
MEKANISME KATUP (VALVE)
Setelah pump memompakan oli, sistem memerlukan beberapa katup untuk mengarahkan dan
mengatur arah pelumas. Beberapa katup ada yang saling berhubungan untuk mengarahkan

53

pelumas kemana dan kapan harus mengalir. Sebaliknya, katup-katup lainnya mengontrol atau
mengatur aliran dan tekanan pelumas. Pump akan terus memompakan oli agar sesuai dengan
kapasitasnya berdasarkan katup-katup yang mengatur aliran dan tekanan di dalam sistem.
Satu hal penting dalam mempelajari katup-katup pada automatic transaxle hydraulics adalah
katup-katup dapat bergerak satu arah atau lebih dalam satu aliran, membuka atau menutup
aliran lainnya.
Katup dapat bergerak ke kiri atau kanan, tergantung dari arah tekanan mana yang lebih kuat.
Saat daya pegas lebih besar dari gaya hidrolis, katup akan terdorong ke kiri menutup aliran.
Begitu daya hidrolis mendapat tenaga yang cukup kuat untuk mengalahkan tekanan spring,
daya hydraulic akan mendorong katup ke kiri menekan dan memuka aliran. Ketika tekanan
hilang dikarenakan lepasnya oli, daya spring akan menutup aliran kembali. Sistem ini disebut
dengan katup seimbang (balanced valve). Untuk katup yang hanya membuka dan menutup
aliran atau sirkuit disebut dengan katup relay (relay valve).
ACTUATING MECHANISM (MEKANISME NYATA)
Sekali pelumas mengalir melalui pipa, katup, pompa, dll, maka akan berakhir pada mekanisme
nyata. Yaitu titik dimana daya hidrolis akan mendorong piston yang mengakibatkan piston
melakukan pekerjaan secara mekanik. Mekanisme ini sebenarnya adalah akhir dari aliran oli
yang terdorong yang pada akhirnya melawan sistem. Akhir dari proses tersebut ini membentuk
di dalam sistem. Tekanan yang bekerja melawan beberapa ruas permukaan (piston)
menghasilkan suatu daya. Pada teknologi hidrolis dan transaxle, mekanisme nyata juga
disebut dengan istilah servo. Servo adalah suatu alat dimana transformasi energi mengganti
suatu usaha menjadi suatu hasil kerja. Clutch yang terdapat pada alpha automatic transaxle
sebenarnya adalah servo, namun umumnya dinamakan “clutch” untuk mempermudah
identifikasi.


54


STEEING SYSTEM

(MANUAL & POWER)

Umum
Ada dua jenis steering system pada kendaraan komersil : manual dan power. Pada sistem
manual system, untuk membelokkan kemudi ke kanan dan ke kiri pengemudi memerlukan
tenaga yang cukup kuat. Dengan power steering, pengemudi hanya memerlukan sedikit
tenaga untuk membelokkan kemudi karena dibantu dengan tenaga hidrolis.
Sistem manual steering terdiri dari steering wheel, shaft, column, satu manual gear box dan
pitman arm; drag link dan knuckle arm, tie rod.
Sedangkan pada power steering system ditambahkan satu hydraulic pump; fluid reservoir,
hoses, lines; dan either satu tenaga unit power yang dipasang atau menyatu, dengan power
steering gear assembly. Untuk melindungi pengemudi, seluruh steering columns dan shafts
dirancang sedemikian rupa agar tidak melukai pengemudi pada saat terjadi tabrakan.
Manual Steering Gears and Linkage
Ada beberapa perbedaan pada manual steering gears yang sekarang dengan yang lama.
Rack-and-pinion type adalah tipe yang hampir dipakai oleh seluruh pabrik pembuat mobil
kendaraan komersial. Umumnya manual rack-and-pinion steering gear assembly terdiri dari
pinion shaft dan bearing assembly, rack gear, gear housing, two tie rod assemblies, satu
adjuster assembly, dust boots dan boot clamps, dan mounting grommets dan bolts.
Pada saat steering wheel diputar, gerakan manual ini diteruskan ke steering shaft dan shaft
joint, kemudian ke pinion shaft. Selama gigi-gigi pinion bertautan dengan gigi rack gear, maka
gerakan putar dirubah menjadi gerakan melintang pada rack gear. Kemudian, tie rods dan tie
rod ends menyalurkan gerakan ini ke steering knuckles dan wheels.
Manual Steering and Linkage


55

Tipe re-circulating ball type merupakan tipe favorit lainnya, dimana balls bertindak sebagai
pemutar antara worm gear dan ball nut. Kebanyakan dipakai oleh sistem kemudi kendaraan
komersil. Dengan steering gear ini, gaya putar disalurkan melalui ball bearings dari worm gear
yang ada pada steering shaft ke sector gear pada cross shaft.
Ball nut assembly diisi dengan ball bearings yang “berputar” disepanjang tubes antara worm
teeth dan alur yang ada di dalam ball nut.
Ketika steering wheel diputar, maka worm gear pada ujung steering shaft akan berputar, dan
gerakan memutar bola-bola tersebut menyebabkan ball nut bergerak naik-turun disepanjang
worm. Gerakan ball nut tersebut dihantarkan ke sector gear oleh gigi-gigi yang ada pada sisi
ball nut. Kemudian, Sector gear bergerak dengan ball nut untuk memutar cross shaft dan
mengaktifkan steering linkage. Balls berputar ulang dari satu ujung ball nut ke lainnya melalui
ball return guides.


56

Jenis manual steering gear lainnya adalah worm and sector type. Manual worm dan sector
steering gear assembly menggunakan steering shaft dengan three-turn worm gear yang
didukung oleh, straddled by, ball bearing assemblies. Worm bertautan dengan 14-tooth sector
yang dipasang ke ujung atas pitman arm shaft. Pada saat kerjanya, putaran steering wheel
menyebabkan worm gear memutar sector dan pitman arm kemudian lewat melalui steering train
ke wheel spindles.
Power Steering System
Sekarang ini, power steering menjadi salah satu perlengkapan standar kendaraan. Dengan
adanya permintaan ini maka hampir lebih dari 90 persen mobil menggunakan power steering.
Pada kendaraan power steering terdahulu menggunakan power rack-and-pinion system atau
integral power steering gear assembly. Umumnya, rack-and-pinion system dipasang pada
kendaraan berpenggerak roda depan. Dan untuk kendaraan berpenggerak roda belakang
digunakan jenis Integral power steering gear.
Seluruh sistem menggunakan satu power steering pump yang dipasang pada engine dan
driven menggunakan satu belt, pressure hose assembly, dan return line. Juga menggunakan
satu control valve yang dipasang di dalam hydraulic circuit.
Automobile power steering sebenarnya adalah power-assisted steering. Seluruh sistem dibuat
sedemikian rupa sehingga mobil bisa dikemudikan secara manual pada saat mesin mati atau
jika terjadi kesalahan pada sumber power.
Umumnya yang banyak dipakai adalah tipe power rack-and-pinion steering assembly.
Rrack-and-pinion assembly ini merupakan unit hydraulic-mechanical dengan integral piston dan
rack assembly. Satu internal rotary valve yang mengarahkan minyak power steering dan
mengontrol tekanan untuk mengurangi steering effort.
Ketika steering wheel diputar, tahanan yang terbentuk oleh berat kendaraan dan mobil gesekan
antara ban dan permukaan jalan menyebabkan torsion bar di dalam rotary valve menjadi
membelok. Hal ini merubah posisi valve spool dan sleeve, kemudian mengarahkan minyak
power steering dibawah tekanan ke power cylinder.
Perbedaan tekanan pada satu sisi piston (yang dipasang pada rack) membantu menggerakkan
rack untuk mengurangi usaha putar. Minyal pelumas yang ada di dalam sisi power cylinder
lainnya dipaksa ke control valve dan kembali ke pump reservoir. Pada saat steering efforts
berhenti, maka control valve diketengahkan oleh gaya puntir dari torsion bar, tekanan
diseimbangkan pada kedua sisi piston, dan roda depan kembali lurus ke posisi depan.


57


Power Steering System (Integral power steering gear)
Integral power steering gear menggunakan sistem re-circulating ball dimana steel balls
bekerja sebagai rolling antara steering main (worm) shaft dan rack piston. Kunci kerja dari
integral power steering gear adalah rotary valve yang mengarahkan minyak power steering
dibawah tekanan ke sisi rack piston lainnya. Rack piston kemudian merubah tekanan hydraulic
menjadi tenaga putar. Rack piston di dalam gear bergerak ke atas ketika main (worm) shaft
berputar ke kanan. Dan akan turun ke bawah begitu worm shaft berputar ke kiri. selama proses
kerja ini, steel balls berputar kembali dengan rack piston, yang tenaga gerakannya dibantu oleh
tekanan hydraulic.
Gaya yang dihasilkan oleh pergerakan rack piston kemudian disalurkan dari gigi rack piston ke
sector teeth yang ada pada pitman shaft, melalui shaft dan pitman arm ke steering linkage.


58



59

Konstruksi Sistem
Power steering system terdiri dari:
- Rack dan pinion steering gear box
- Power steering oil pump
- Oil reservoir
- Tubes
Sistem power steering menggunakan tekanan hydraulic pressure yang dibangkitkan oleh power
steering pump untuk mengurangi usaha dalam memutar steering wheel. Power steering pump
dipasang di depan engine. Pump mempunyai vane-type design, yang digerakkan oleh
crankshaft melalui drive belt.
Minyak power steering ditarik ke dalam pump dari reservoir ketika engine dalam keadaan hidup.
Pelumas tersebut diatur oleh power steering switch dan control valve yang letaknya di dalam
power steering pump.


60


Flow control valve
Flow control valve dipasang untuk mengatur jumlah minyak power steering sesuai dengan
batas optimal, sehingga tidak mengikuti kecepatan putaran pump.


61

Berikut adalah penjelasan cara kerja flow control valve berdasarkan kecepatan engine.

Minyak power steering yang dikeluarkan dari pump disuplai melalui celah sekeliling rod pada
lubang A1 ke gear box.

Begitu kecepatan engine bertambah, jumlah minyak power steering yang dileluarkan oleh pump
juga akan meningkat menyebabkan terjadi perbedaan tekanan diantara kedua ujung orifice (P1
– P2). Kemudian tekanan yang melebihi tersebut menekan flow control spring ke kanan seperti
tampak pada gambar, sehingga membuat bukaan orifice menjadi lebih sempit kemudian aliran
minyak power steering yang masuk ke gear box juga akan dibatasi sesuai dengan kebutuhan,
dan kelebihan pelumas tersebut dikembalikan ke pump.

Begitu kecepatan engine naik lebih tinggi, maka bukaan orifice akan semakin dipersempit
sehingga yang masuk ke gear box juga akan berkurang. Hasilnya, tekanan hydraulic yang


62

diberikan ketika kemudi diputar juga akan menjadi lembat. Dengan cara ini maka akan
diperoleh tingkat kestabilan kemudi yang baik.

Relief valve yang letaknya di dalam flow control valve mengatur jumlah tekanan maksimal
hydraulic. Steel ball di dalam relief valve dibawah tekanan hydraulic pressure datang melalui
orifice A2. Pada saat steering wheel diputar dan tekanan naik lebih dari 75-82kg/cm2 (10601160 psi), maka relief spring akan tertekan mendorong steel ball sehingga minyak power
steering bisa mengalir ke power steering pump.
Relief Valve
Kerja relief valve ini menyebabkan perbedaan tekanan antara between chamber A dan B.
Kemudian flow valve bergerak ke kanan membuka orifice A1, sehingga tekanan hydraulic tetap
terjaga dengan konstan.


63



64



65



66



67



68

chassis steering suspension

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (18)

Similaire à chassis steering suspension

Similaire à chassis steering suspension (20)

chassis steering suspension