Written By mas Juliandi Sunday, September 2, 2018 Edit
Sistem kemudi merupakan salah satu komponen cassis yang berfungsi untuk mengarahkan roda depan sehingga jalannya kendaraan dapat dikendalikan sesuai keinginan pengemudi. Pengarahan ini dilakukan dengan jalan memutar roda kemudi melalui mekanismenya sehingga roda kendaraan dapat diarahkan kekiri dan kekanan sesuai dengan kebutuhan. Pada saat roda kemudi diputar, steering column akan meneruskan tenaga putarannya ke steering gear. Stering gear memperbesar tenaga putar ini sehingga dihasilkan momen yang lebih besar untuk mengerakkan roda depan melalui steering lingkage. Tipe system kemudi yang digunakan tergantung dari model mobil (system pemindah daya dan suspensinya).
a. Konstruksi Sistem Kemudi
| Konstruksi sistem kemudi Manual |
| Konstruksi sistem kemudi Power Steering |
4. Unit pengatur sirkit aliran minyak
b. Steering Whell ( Roda Kemudi )
Stering adalah sebuah komponen steering system, yang berfungsi sebagai komponen yang pengendali awal setelah pengemudi, dari steering wheel pengemudi dapat membelokkan kendarannya atau mengoperasikan steering system
Cara kerja adalan apabila pengemudi memutarkan steering wheel kearah kiri atau kearah kanan, maka steering wheel akan membelokkan roda-roda kendaraan kearah kiri dan kanan sesuai dengan putaran steering wheel, dengan melalui beberapa komponen steering system, diantaranya main shaft, steering column (untuk tipe yang dilengkapi dengan steering column), steering gear box, steering linkage.
| Steering Whell ( Roda Kemudi ) |
Ditinjau dari konstruksinya steering wheel ada tiga macam, yaitu;
Bentuk ini mempunyai keuntungan, yaitu mendapatkan momen yang besar sehingga pada waktu membelokkan kendaraan terasa sangat ringan dan lebih stabil, tetapi mempunyai kerugian yaitu memakan tempat atau memerlukan tempat yang luas. Tipe ini banyak digunakan pada kendaraan-kendaraan komersial
Bentuk ini mempunyai keuntungan yaitu tidak memerlukan tempat yang luas dan peka terhadap setiap gerakan yang diberikan pada saat jalan lurus. Tetapi tipe ini memiliki kerugian yaitu momennya kecil sehingga untuk membelokkan kendaraan diperlukan tenaga yang besar atau disebut setirnya berat. Tipe ini banyak digunakan pada kendaraan-kendaraan ringan.
Kemudi jenis ini adalah gabungan dari kemudi jenis besar dan kecil. Oleh karena itu pada saat jalan lurus diperlukan kemudi yang sensitif dan pada saat jalan belokdiperlukan momen yang besar, maka pada model ini dapat menguasai kedua-duanya.
Steering column terdiri dari main shaft yang meneruskan roda kemudi ke steering gear, dan column tube yang mengikat main shaft ke bodi. Ujung atas terdiri main shaft dibuat meruncing dan bergigi, dan roda kemudi diikatkan ditempat tersebut dengan sebuah mur. Steering column juga merupakan mekanis penyerap energi yang menyerap gaya dorong dari kemudi pada saat terjadinya tabrakan. Steering column dipasang pada bodi melalaui braket column tipe breakaway sehingga steering column dapat bergeser turun pada saat terjadinya tabrakan.
| Steering Coloum |
Steering gear tidak saja berfungsi untuk mengarahkan roda depan, tetapi dalam waktu yang bersamaan juga berfungsi sebagai gigi reduksi untuk meningkatkan momen agar kemudi menjadi ringan. Untuk itu diperlukan perbandingan reduksi yang diebut juga perbandingan steering gear, dan biasanya perbandingan steering gear antara 18 sampai 20 : 1.
Perbandingan yang semakin besar akan menyebabkan kemudi menjadi semakin ringan akan tetapi jumlah putarannya akan bertambah banyak, untuk sudut belok yang sama. Perbandingan steering gear untuk tipe recirculating ball, perbandingan steering gear diperoleh dengan cara membagi jumlah putaran roda kemudi dengan jumlah gerakan pitman arm.
| Steering Gear Box |
Steering lingkage terdiri dari rod dan arm yang meneruskan tenaga gerak dari steering gear keroda depan. Walaupun mobil bergerak naik turun, gerakan roda kemudi harus diteruskan keroda-roda depan dengan sangat tepat (akurat) setiap saat. Ada beberapa tipe steering lingkagedan konstruksi joint yang dirancang untuk tujuan tersebut. Bentuk yang tepat mempengaruhi kestabilan pengendaraan.
| Steering Lingkake |
Sebuah komponen steering system yang berada pada tiap sambungan, sehingga dengan adanya ball joint antara komponen yang disambungkan dapat bergerak dengan bebas.
Cara kerja adalah apabila salah satu komponen memberikan gerakan maka gerakan ini aka didistribusikan dengan halus. Dan gerakan yang dihasilkan antara penggerak dengan yang digerakkan adalah sama.
| Ball Join Steering |
Sebuah komponen yang yang terbuat dari karet berfungsi untuk melindungi rack dari debu. Cara kerja adalah apabila rack bergerak ke luar dan ke dalam dari rack housing, maka debu akan melekat pada rack shaft karena terdapat gemuk pada rack shaft, maka untuk itu diperlukan dust boot agar debu tidak menempel pada rack. Dan gerakan dust boot mengikuti gerakan rack shaft, apabila rack shaft memanjang, maka dust boot akan mengembang, dan apabila rack shaft memendek maka, dust boot akan mengkerut
| Dust boot cover steering |
Sistem kemudi pada mobil memiliki fungsi utama untuk mengatur arah laju kendaraan dengan cara membelokkan roda depan agar bergerak sesuai dengan putaran roda kemudi (setir). Untuk fungsi sistem kemudi lainnya yang lebih lengkap, silahkan baca pada artikel 5 fungsi sistem kemudi yang sudah pernah diposting sebelumnya.
Komponen-komponen sistem kemudi ini sangat beragam, tergantung dari model dan tipe kendaraan yang digunakan. Meskipun begitu, sistem kemudi ini memiliki 4 komponen utama yaitu Steering Wheel, Steering Column, Steering Gear, dan Steering Linkage.
Nah, pada artikel berikut, Ombro akan menginformasikan tentang komponen-komponen sistem kemudi mobil secara lengkap untuk menambah wawasan dan ilmu pengetahuan sobat sekalian. Berikut komponen-komponen sistem kemudi mobil.
1. Steering Wheel (roda kemudi)
Steering wheel sering juga sering disebut dengan setir mobil. Terletak didalam kabin mobil tepatnya di depan kursi pengemudi. Steering wheel merupakan bagian pada sistem kemudi yang berfungsi mengarahkan roda depan. Steering wheel digunakan oleh pengemudi dengan cara memutarnya untuk mengarahkan roda depan ke arah yang diinginkan.
Umumnya, steering wheel ini berbentuk bulat melingkar dengan ukuran yang bermacam-macam. Jika ditinjau dari konstruksinya, steering wheel terbagi menjadi 3 macam yaitu
A. Steering Wheel Besar
Steering wheel besar memiliki ukuran diameter lingkar setir yang cukup besar. Steering wheel besar kerap digunakan pada mobil angkutan barang seperti truck atau pick-up. Keuntungannya adalah momen yang besar sehingga pada waktu membelokkan kendaraan akan terasa ringan dan lebih stabil.
B. Steering Wheel Kecil
Steering wheel kecil memiliki ukuran diameter lingkar setir yang lebih kecil dari steering wheel besar. Model ini banyak digunakan pada kendaraan penumpang seperti sedan atau MPV.
Keuntungannya adalah steering wheel kecil tidak banyak memakan tempat dalam kabin pegemudi, selain itu lebih peka terhadap setiap gerakan yang diberikan pada saat jalan lurus. Meskipun begitu, tenaga yang dibutuhkan untuk membelokkan roda kendaraan menjadi lebih besar.
C. Steering wheel Ellips
Steering wheel ellips ini merupakan gabungan dari kedua ukuran steering wheel besar dan kecil. Model ini digunakan untuk mengatasi kendala pada kedua model sebelumnya, namun sedikit kurang dari segi estetika dan desain.
2. Steering Column
Steering column kerap disebut batang kemudi. Secara garis besar, steering column ini berfungsi untuk meneruskan putaran steering wheel ke steering gear. Selain itu, steering column juga memiliki fungsi sebagai mekanisme penyerap energi yang menyerap gaya dorong dari pengemudi pada saat terjadinya tabrakan.
Steering column terdiri dari dua komponen yaitu steering main shaft (poros utama) dan steering column tube. Fungsi steering main shaft adalah untuk meneruskan putaran dari steering wheel ke steering gear, sedangkan steering column tube berfungsi sebagai tempat untuk mengikat main shaft ke body/rangka kendaraan.
Ujung atas steering main shaft dibuat meruncing dan bergerigi, disinilah steering wheel diikat dan dikencangkan oleh sebuah mur. Sedangkan pada column tube terdapat sebuah bearing/klaher yang akan membuat main shaft dapat berputar bebas pada porosnya.
Secara umum, terdapat dua model steering column yaitu model collapsible dan model non collapsible berikut penjelasannya.
A. Model Collapsible
Steering column model Collapsible adalah steering column yang dapat memendek dan runtuh guna menyerap energi akibat daya dorong ketika terjadi tabrakan.
Keuntungannya adalah mengurangi dampak dan resiko cedera fatal pada pengemudi saat tabrakan terjadi. Kerugiannya adalah konstruksinya rumit dan main shaft yang terlihat kurang kuat sehingga hanya cocok digunakan pada kendaraan penumpang.
B. Model Non Collapsible
Steering column model Non Collapsible adalah steering column yang kaku sehingga tidak dapat memendek dan runtuh ketika terjadi tabrakan. Model ini lebih banyak digunakan pada mobil-mobil angkutan barang seperti truk dan pick up.
Keuntungan steering column non collapsible adalah steering main shaft yang kuat sehingga lebih tahan lama, sedangkan kerugiannya adalah penyerapan energi saat tabrakan yang sangat kecil sehingga meningkatkan resiko cedera pada pengemudi.
3. Steering Gear
Steering gear merupakan komponen pada sistem kemudi yang memiliki dua fungsi utama, yaitu untuk mengarahkan roda depan sesuai arah setir (roda kemudi) dan juga berfungsi untuk meningkatkan tenaga momen puntir agar pengemudian menjadi lebih ringan.
Ya, steering gear merupakan bagian dari sistem kemudi yang berfungsi untuk memperbesar momen. Tenaga putar yang dihasilkan oleh roda kemudi disalurkan melalui perbandingan gigi reduksi untuk meningkatkan momen yang lebih besar. Perbandingan gigi reduksi sering dikenal dengan sebutan perbandingan steering gear.
Untuk sudut belok yang sama, perbandingan gigi reduksi steering gear yang semakin besar akan menyebabkan kemudi menjadi semakin ringan, namun memiliki jumlah putar yang lebih banyak, begitu pula sebaliknya.
Ada dua tipe steering gear yang paling banyak dipakai saat ini yaitu, steering gear model Recirculating Ball dan model Rack And Pinion. Model Recirculating Ball banyak digunakan pada kendaraan berukuran sedang hingga berat, sedangkan model Rack And Pinion umum digunakan pada kendaraan berukuran ringan hingga sedang. Berikut model-model steering gear yang ada saat ini
A. Model Worm dan Sector
Model worm dan sector menggunakan worm gear sebagai poros utama dan sector yang berkaitan lagsung dengan worm gear. Ketika worm gear berputar, maka sector akan bergeser.
B. Model Worm dan Sector Roller
Model worm dan sector roller ini prinsipnya sama dengan model dan worm sector biasa, namun sector memiliki roller di bagian tengahnya sehingga gesekannya dapat mengubah sentuhan antara gigi dengan gigi menjadi sentuhan menggelinding.
C. Model Screw Pin
Model screw pin ini akan menggeser pin yang berbentuk tirus untuk bergerak sepanjang alur pada worm gear ketika worm gear diputar.
D. Model Screw dan Nut
Model Screw dan Nut ini memiliki ulir dan sebuah nut yang terpasang di bagian bawah main shaft. Pada nut terdapat bagian yang menonjol dan dipasangkan tuas yang terpasang pada rumahnya. Ketika main shaft diputar, maka nut dan lever akan bergerak bersamaan.
Baca juga :E. Model Recirculating Ball
Pada model Recirculating Ball ini, peluru-peluru (ball) terdapat dalam lubang-lubang nut untuk membentuk hubungan yang menggelinding antara nut dan worm gear. Model Recirculating Ball mempunyai sifat tahan aus dan tahan goncangan yang sangat baik.
F. Model Rack And Pinion
Sistem kemudi dengan model Rack And Pinion membuat komponen Rack And Pinion ini menjadi bagian utama sistem kemudi yang berfungsi untuk merubah gerak putar menjadi gerak mendatar. Ya, gerakan berputar pinion gear akan diubah langsung oleh rack gear menjadi gerakan mendatar. Baca: Komponen Power Steering Hidrolik Tipe Rack And Pinion
Model rack and pinion ini memiliki konstruksi yang sangat sederhana, sudut belok yang tajam dan ringan, namun memiliki kelemahan mudah meneruskan goncangan yang diterima dari permukaan jalan ke roda depan.
4. Steering Linkage
Steering linkage merupakan kumpulan komponen-komponen sistem kemudi yang terletak diantara steering gear dengan roda kendaraan. Fungsi Steering linkage adalah untuk meneruskan tenaga gerak dari steering gear ke roda depan dan menjadi penghubung antara steering gear dengan roda depan.
Komponen yang ada pada steering linkage ini sangat bergantung dari model steering gear serta model suspensi yang digunakan pada kendaraan. Berikut nama komponen dan fungsinya yang ada pada steering linkage berdasarkan model suspensi yang digunakan
A. Steering linkage untuk suspensi rigid (dependent)
Suspensi rigid lebih banyak menggunakan steering gear model recirculating ball, berikut komponen steering linkage untuk suspensi rigid
A1. Pitman Arm
Pitman arm meneruskan gerakan dari steering gear ke relay rod atau drag link. Fungsi Pitman Arm adalah untuk mengubah gerakan putar steering column menjadi gerakan maju mundur.
A2. Drag link (Relay Rod)
Drag link (Relay Rod) dihubungkan dengan pitman arm dan knuckle arm. Fungsi drag link adalah untuk meneruskan gerakan pitman arm ke tie rod melalui knuckle arm.
A3. Idler arm
Pivot dari idler arm dipasang pada chassis yang berseberangan dengan pitman arm. Ujung lainnya dihubungkan dengan relay rod dengan swivel joint. Idler arm berfungsi untuk memegang salah satu ujung tie rod dan membatasi gerakan tie rod pada tingkat tertentu.
B. Steering linkage untuk suspensi independent
Suspensi independent lebih banyak menggunakan steering gear model Rack dan Pinion karena jumlah komponennya tidak terlalu banyak sehingga lebih efisien dalam desain. Berikut komponen steering linkage untuk suspensi independent
B1. Long Tie Rod (rack end)
Ujung tie rod yang berulir dipasang pada ujung rack pada kemudi model rack and pinion. Sedangkan pada model recirculating ball, tie rod dipasang ke dalam pipa penyetelan. Dengan demikian, jarak antara joint- joint kemudi dapat diatur dan disetel.
B2. Tie Rod End
Tie rod end dipasangkan pada long tie rod untuk menghubungkan tie rod dengan knuckle arm, relay rod dan lain-lain.
Selain komponen diatas, masih terdapat beberapa komponen sistem kemudi lainnya yang memiliki kesamaan fungsi dan penamaan yang digunakan pada kedua sistem suspensi diatas yaitu
B3. Steering Knuckle
Steering knuckle berfungsi untuk menahan beban yang diberikan pada roda-roda depan, selain itu steering knuckle juga berfungsi sebagai poros putaran roda. Steering knuckle berputar dengan tumpuan ball joint atau king pin dari suspension arm
B4. Knuckle arm
Knuckle arm berfungsi meneruskan gerakan tie rod atau drag link ke roda depan melalui steering knuckle
Nah, demikianlah artikel komponen sistem kemudi mobil yang bisa Ombro sampaikan, semoga bisa bermanfaat