CHASSIS
Sistem chassis meliputi suspensi yang menopang axle, kemudi untuk mengatur arah kendaraan, roda, ban dan rem untuk menghentikan jalannya kendaraan. Sistem system berpengaruh langsung terhadap kenikmatan berkendaraan, stabilitas dan lain sebagainya. Sistem rem digunakan untuk mengurangi atau menghentikan jalannya kendaraan dan mempertahankan posisi kendaraan pada saat diparkir.
1. SUSPENSI
Sistem suspensi terletak diantara body kendaraan dan roda-roda, dan dirancang untuk menyerap kejutan dari permukaan jalan sehingga menambah kenikmatan dan stabilitas berkendaraan serta memperbaiki kemampuan cengkram roda terhadap jalan. Suspensi terdiri dari pegas, shock absorber, stabilizer dan sebagainya. Pada umumnya suspensi dapat digolongkan menjadi suspensi tipe rigid (rigid axle suspension) dan tipe bebas (independent suspension). Suspensi menghubungkan body kendaraan dengan roda-roda dan berfungsi sebagai berikut :
1. Menyerap getaran, kejutan dari permukaan jalan, sehingga menambah kenyamanan bagi penumpangnya..
2. Memindahkan gaya pengereman dan gaya gerak ke body melalui gesekan antara jalan dengan roda-roda.
3. Menopang body pada axle dan memelihara letak geometris antara body dan roda-roda.
2. KOMPONEN UTAMA
PEGAS
Pegas berfungsi menyerap kejutan dari jalan dan getaran roda-roda agar tidak diteruskan ke body kendaraan secara langsung. Disamping itu untuk menambah kemampuan cengkram ban terhadap permukaan jalan.
Ada tiga tipe pegas, yaitu
1. Pegas Koil (Coil Spring), dibuat dari batang baja khusus dan berbentuk spiral.
2. Pegas Daun (Leaf Spring), dibuat dari bilah baja yang bengkok dan lentur.
3. Pegas Batang Torsi (torsion bar spring), dibuat dari batang baja yang elastis terhadap puntiran.
SHOCK ABSORBER
Apabila pada suspensi hanya terdapat pegas, kendaraan akan cenderung beroskilasi naik turun pada waktu menerima kejutan dari jalan. Akibatnya berkendaraan menjadi tidak nyaman. Untuk itu shock absorber dipasang untuk meredam oskilasi dengan cepat agar memperoleh kenikmatan berkendaraan dan kemampuan cengkeram ban terhadap jalan.Di dalam shock absorber telescopic terdapat cairan khusus yang disebut minyak shock absorber. Pada shock absorber tipe ini, gaya redamnya dihasilkan oleh adanya tahanan aliran minyak karena melalui orifice (lubang kecil) pada waktu piston bergerak.
Tipe Shock Absorber
Shock absorber dapat digolongkan menurut cara kerjanya, kontruksi, dan medium kerjanya.
1) Menurut Cara Kerjanya
- Shock absorber kerja tunggal (single action), Efek meredam hanya terjadi pada waktu shock absorber berekspansi. Sebaliknya pada saat kompresi tidak terjadi efek meredam.
- Shock absorber kerja ganda. (Multiple action), Baik saat ekspansi maupun kompresi absorber selalu bekerja meredam. Pada umumnya kendaraan sekarang menggunakan tipe ini.
2) Menurut Konstruksi
- Shock absorber tipe twin tube, di dalam shock absorber tipe ini terdapat pressure tube dan outer tube yang membatasi working chamber (silinder dalam) dan reservoir chamber (silinder luar).
- Shock absorber tipe mono-tube di dalam shock absorber hanya terdapat satu silinder (atau tanpa reservoir).
3) Menurut Media Kerjanya
- Shock absorber tipe hidraulis, di dalamnya hanya terdapat minyak shock absorber sebagai medium kerja.
- Shock absorber berisi gas adalah absorber hidraulis yang diisi dengan gas. Gas yang biasanya digunakan adalah nitrogen.
BALL JOINT
Ball joint menerima beban vertikal maupun lateral. Disaamping itu juga berfungsisebagai sumbu putaran roda pada saat kendaraan membelok. Di bagian dalam ball joint terdapat gemuk untuk melumasi bagian yang bergesekan. Pada setiap interval tertentu gemuk harus diganti dengan tipe molibdenum disulfide lithium base.
PENTING
Untuk menambah gemuk, lepaskan screw plug kemudian pasangkan fitting gemuk Setelah pengislan gemuk selesal, pastikan gantl fitting gemuk dengan screw plug. Pada tipe ball Joint yang menggunakan dudukan dari resin, tidak diperlukan penggantian gemuk.
STABILIZER BAR
Stabilizer bar berfungsi untuk mengurangi kemiringan kendaraan akibat gaya sentrifugal pada saat kendaraan membelok. Disamping itu untuk meningkatkan traksi ban. Untuk suspensi depan, stabilizer bar biasanya dipasang pada kedua lower arm melalui bantalan karet dan linkage. Pada bagian tengah diikat ke frame atau body pada dua tempat melalui bushing. Bila roda kanan dan kiri bergerak ke atas dan ke bawah secara bersamaan dengan arah dan jarak yang sama, stabilizer bar harus bebas dari puntiran. Umumnya pada saat kendaraan membelok, pegas roda bagian luar (outer spring) tertekan dan pegas roda bagian dalam (inner) mengembang. Akibatnya stabilizer bar akan terpuntir karena salah satu ujungnya tertekan ke atas dan ujung lainnya bergerak ke bawah. Batang stabilizer cenderung menahan terhadap puntiran. Tahanan terhadap puntiran ini berfungsi mengurarg body roll dan memelihara body dalam batas Kemiringan yang aman. Seperti diperlihatkan pada gambar di bawah, salah satu ujung strut bar dipasang pada lower suspension arm dan ujung lainnya diikat ke bracket strut bar yang diikatkan ke body atau cross member melalui bantalan karet. Strut bar berfungsi untuk menahan lower arm agar tidak bergerak maju atau mundur pada saat menerima kejutan dari permukaan jalan yang tidak rata atau dorongan akibat terjadinya pengereman.
LATERAL CONTROL ROD
Lateral control rod dipasang diantara axle dan body kendaraan. Tujuannya untuk menahan axle pada posisinya terhadap beban dari samping.
BUMPER
Pada saat kendaraan melalui jalan yang berlubang atau tonjolan besar, pegas mengerut dan mengembang secara berlebihan. Keadaan ini dapat menyebabkan kerusakan komponen lainnya. Untuk itu bounding dan rebounding bumper dipasang sebagai pelindung frame, axle, shock absorber dan lain-lain pada waktu pegas mengerut dan mengembang di luar batas maksimumnya.
3. OSKILASI BODY
PITCHING
Pitching adalah gerakan atau bergoyang bagian depan dan belakang kendaraan ke atas dan ke bawah terhadap titik pusat grafitasi kendaraan. Gejala ini terjadi ketika kendaraan melalui jalan yang bertonjolan atau lubang. Disamping itu pitching mudah terjadi pada kendaraan yang pegasnya lemah.
ROLLING
Bila kendaraan membelok atau melalui tonjolan jalan, maka pegas pada satu sisi kendaraan mengembang dan pegas pada sisi lainnya mengerut. Keadaan ini mengakibatkan body rolling pada arah samping (sisi ke sisi).
BOUNCHING
Bounching adalah gerakan naik turun body kendaraan secara keseluruhan. Gejala ini mungkin terjadi pada kecepatan kendaraan tinggi dan pada jalan bergelombang, demikian pula bila pegas suspensi lemah.
YAWING
Yawing adalah gerakan body kendaraan mengarah memanjang ke kanan dan ke kiri terhadap titik berat kendaraan. Yawing kemungkinan terjadi pada jalan yang menyebabkan pitching.
4. TIPE DAN KARAKTERISTIK SUSPENSI
Menurut konstruksinya suspensi dapat digolongkan menjadi dua tipe.
1. Rigid suspension. Pada suspensi tipe rigid, roda kiri dan kanan dihubungkan oleh axle tunggal.
2. Independent suspension.
Pada suspensi model bebas (independent suspension), masing-masing pada roda kiri dan kanan bergerak bebas (independen).
Pada suspensi rigid axle (rigid axle suspension), roda kiri dan kanan dihubungkan oleh axle tunggal. Axle dihubungkan ke body dan frame melalui pegas (pegas daun atau pegas koii). Suspensi rigid banyak digunakan pada roda depan dan belakang bus dan truck dan pada roda belakang mobil penumpang. Hal ini karena konstruksinya kuat dan sederhana.Pada suspensi model bebas (independent suspension, roda kiri dan kanan tidak dihubungkan secara langsung pada axle tunggal. Kedua roda dapat bergerak secara bebas tanpa saling mempengaruhi. Biasanya suspensi model bebas ini digunakan pada roda depan mobil penumpang dan truck kecil. Sekarang suspensi model bebas digunakan juga pada roda belakang mobil penumpang. Perbedaan besar antara suspensi depan dan belakang disebabkan roda depan dapat membelok. Ketika kendaraan membelok atau melalui jalan yang tidak rata, roda-rodanya menerima gaya dari permukaan jalan. Suspensi berfungsi menyerap gaya-gaya ini agar kendaraan berjalan sesuai dengan arah yang diinginkan. Disamping itu untuk mencegah roda bergoyang, bergerak ke arah depan, belakang, samping, secara berlebihan, atau merubah kemiringan roda, hal ini akan mempengaruhi kestabilan kendaraan. Karena faktor inilah suspensi model bebas sering digunakan pada roda depan. Sebagai contoh suspensi model bebas adalah tipe Macpherson strut dan tipe double wishbone.
TIPE MACPHERSON STRUT
Suspensi tipe ini banyak digunakan pada roda depan. Konstruksi dari suspensi tipe strut adalah : lower arm, strut bar, stabilizer bar dan strut assembly. Ujung lower arm dipasang pada suspension member melalui bushing karet dan dapat bergerak naik turun. Ujung lainnya dipasang ke steering knuckle arm melalui ball joint. Sebagai bagian dari suspension linkage, shock absorber berfungsi menyerap kejutan dari jalan dan menopang berat kendaraan. Bagian atasnya dipasang pada fender apron melalui bantalan karet dan bearing. Bagian bawah strut diikat dengan baut pada steering knuckle
TIPE MACPHERSON STRUT DENGAN LOWER ARM BERBENTUK L
Ada beberapa macam bentuk lower arm yang digunakan untuk menopang roda dan bodi kendaraan. Diantaranya adalah bentuk lower arm berbentuk L. bentuk ini ada yang digunakan pada kendaraan yang mesinnya di depan dan penggeraknya roda depan. Lower arm bentuk L in! diikat pada body pada dua tempat melalui bushing dan ke steering knuckle melalui ball joint. Keuntungannya dapat menahan gaya dari arah samping maupun arah depan belakang sehingga tidak perlu menggunakan strut bar.
TIPE DOUBLE WISHBONE DENGAN PEGAS KOIL
Suspensi model bebas ini banyak digunakan pada roda depan mobil penumpang dan truck kecil. Konstruksinya adalah roda dipasang pada body melalui dua lengan suspensi (upper dan lower arm). Shock absorber dan pegas koil dipasang diantara kedua arm tersebut di atas, steering knuckle dan frame. Salah satu ujung arm dipasang pada body atau frame melalui bushing, dan ujung lainnya pada steering knuckle melaui ball joint. Bagian atas shock absorber diikat pada body atau frame, dan bagian bawahnya ke lower arm. Pegas koil terletak diantara lower arm dan body atau frame.
SISTEM REM
Rem berfungsi untuk :
1. Mengurangi kecepatan (memperlambat) dan menghentikan kendaraan
2. Memungkinkan parkir pada tempat yang menurun
3. Sebagai alat pengaman dan menjamin pengendaraan yang aman
TIPE REM
Rem yang dipergunakan pada kendaraan bermotor dapat digolongkan menjadi beberapa tipe tergantung pada penggunaannya.
1. Rem kaki (foot brake) digunakan untuk mengontrol kecepatan dan menghentikan kendaraan
2. Rem parkir (parking brake) untuk memarkir kendaraan.
3. Rem tambahan (auxiliary brake) untuk membantu rem kaki dan digunakan pada kendaraan besar
REM KAKI
Rem kaki (foot brake) dikelompokkan menjadi dua tipe : rem hidraulis (hydraulic brake) dan rem pneumatis (pneumatis brake). Rem hidraulis mempunyai keuntungan lebih respon (lebih cepat) dan konstruksi lebih sederhana, sedangkan rem pneumatis menggunakan kompresor yang menghasilkan udara bertekanan untuk menambah daya pengereman.
MEKANISME KERJA
MASTER SILINDER
Bila pedal ditekan, master silinder akan menghasilkan tekanan hidraulis Cara kerja pedal rem didasarkan pada prinsip tuas yang merubah tekanan pedal rem yang kecil menjadi besar Berdasarkart hukum Pascal: Tekanan pada zat cair akan diteruskan ke segala arah dengan tekanan yang sama besar.
TIPE DAN KONSTRUKSI MASTER SILINDER
Ada dua tipe master silinder : tunggal dan ganda (tandem).
Pada umumnya untuk sistem rem digunakan master silinder tipe ganda (tandem), yang mempunyai keuntungan bila salah satu sistem tidak bekerja, tetapi sistem lain tetap berfungsi dengan baik. Pada sistem penggerak roda belakang, piston no.1 untuk roda depan dan piston r.o.2 untuk roda belakang. Pada kendaraan penggerak roda depan, terdapat beban tambahan pada roda depan, untuk mengatasi hal ini digunakan diagonal split hydraulic system.
Cara Kerja
Saat pedal rem tidak diinjak
Piston cup no. 1 & 2 terletak di antara inlet port dan compensating port, sehingga terdapat saluran antara cylinder dan reservoir tank.
Saat pedal rem diinjak
Piston no. 1 bergerak ke kiri dan piston cup menutup compensating port, sehingga menyebabkan tekanan hidraulis dalam silinder bertambah dan tekanan ini diteruskan ke wheel cylinder kembali ke reservoir.
Saat pedal rem dibebaskan
Piston kembali ke posisi semula oleh tekanan hidraulis dan tegangan return spring, dan minyak kembali ke reservoir.
Outlet Check Valve
Pada beberapa master silinder terdapat outlet check valve yang berfungsi untuk mempertahankan tekanan sisa pada pipa rem (1 kg/cm2) untuk mencegah terlambatnya pengereman.
REM TROMOL (DRUM BRAKE)
Pada rem tromol, kekuatan tenaga pengereman (self energizing action/effect) diperoleh dari sepatu rem yang diam menekan bagian dalam tromol yang berputar.
KOMPONEN
Komponen rem tromol terdiri dari : backing plate, silinder roda (wheel cylinder), sepatu rem dan kanvas (brake shoe & lining), tromol rem (brake drum).
BACKING PLATE
Backing plate terbuat dari baja press, karena sepatu rem terkait pada backing plate, maka aksi daya pengereman tertumpu pada backing plate.
SILINDER RODA
Ada dua tipe silinder roda (wheel silinder) : double piston dan single piston. Bila timbul tekanan hidraulis pada master silinder maka akan menggerakkan piston cup, piston akan menekan ke arah sepatu rem, kemudian menekan tromol rem. Apabila rem tidak bekerja, piston akan kembali ke posisi semula karena kekuatan pegas pembalik sepatu rem. Bleeder plug berfungsi sebagai baut pembuangan udara yang terdapat pada sistem rem
SEPATU REM DAN KANVAS REM
Sepatu rem terbuat dari plat baja. Kanvas rem dipasang dengan cara dikeling atau dilem. Kanvas terbuat dari campuran fiber metalic, brass, lead, plastic dan sebagainya. Kanvas harus mempunyai koefisien gesek yang tinggi dan harus dapat menahan panas dan aus.
TROMOL REM
Tromol rem (brake drum) terbuat dari besi tuang (gray cast iron). Ketika kanvas menekan bagian dalam dari tromol akan terjadi gesekan yang menimbulkan panas yang mencapai suhu 200-300°C.
TIPE REM TROMOL
TIPE LEADING TRAILING
Pada tipe ini terdapat satu wheel silinder dengan dua piston yang akan mendorong bagian atas dari tromol rem. Leading shoe lebih cepat aus dari pada trailing shoe. Tipe ini mempunyai dua wheel silinder yang masing-masing memiliki satu piston. Keuntungan : Saat kendaraan maju kedua sepatu rem menjadi leading shoe sehingga daya pengereman baik. Kerugian : Saat kendaraan mundur kedua sepatu rem menjadi trailing shoe sehingga daya pengereman kurang baik.
TIPE DUAL TWO LEADING
Tipe ini mempunyai 2 silinder roda (wheel cylinder), yang masing-masing memiliki 2 buah piston, dan menghasilkan efek pengereman yang baik saat kendaraan maju maupun mundur.
TIPE UNI-SERVO
Tipe ini mempunyai 1 wheel cylinder dengan 1 piston. Keuntungan : Saat kendaraan maju kedua sepatu rem menjadi leading shoe sehingga daya pengereman baik. Kerugian : Saat kendaraan mundur kedua sepatu rem menjadi trailing shoe sehingga daya pengereman kurang baik.
TIPE DUO-SERVO
Tipe ini merupakan penyempurnaan dari tipe uni-servo yang mempunyai 1 wheel cylinder dengan 2 piston. Gaya pengereman tetap baik tanpa terpengaruh oleh gerakan kendaraan.
CELAH SEPATU REM
Celah yang tidak tepat dapat menyebabkan :
- Celah sepatu rem terlalu besar akan menyebabkan kelambatan pada pengereman.
- Celah sepatu rem terlalu kecil, rem akan terseret dan menyebabkan keausan pada tromol dan kanvas.
- Celah sepatu rem tidak sama akan menyebabkan kendaraan tertarik ke satu arah.
PENYETELAN OTOMATIS CELAH SEPATU REM
Cara Kerja
Saat rem parkir bekerja, maka tuas tertarik ke kiri. Pada saat yang bersamaan, tuas penyetel berputar searah jarum jam mengelilingi pin tempat sepatu rem terpasang, memutarkan adjusting screw. Saat tuas rem parkir ditarik, maka adjusting lever akan bergerak jauh melebihi jarak gigi berikut dari adjusting screw. Saat tuas rem parkir dibebaskan, adjusting lever akan turun dan memutar adjusting screw sehingga menyetel celah.
Celah Sepatu Rem Standar
Saat rem parkir ditarik, adjusting lever hanya bergerak sedikit (tidak melebihi gigi berikut pada adjusting wheel). Celah sepatu rem tetap (tidak berubah).
REM CAKRAM (DISC BRAKE)
Rem cakram (disc brake) terdiri dari cakram (disc rotor) yang terbuat dari besi tuang yang berputar dengan roda, dan disc pad yang berfungsi untuk mendorong dan menjepit cakram. Daya pengereman dihasilkan karena gesekan antara disc pad dan disc rotor. Keuntungan :
- Radiasi panas baik
- Bila terkena air lebih cepat kering
- Konstruksi sederhana
- Mudah dalam perawatan serta penggantian pad
Kerugian :
- Self energizing effect kecil
- Membutuhkan tekanan hidraulis yang besar
PIRINGAN (DISC ROTOR)
Disc rotor terbuat dari besi tuang dalam bentuk solid (biasa) dan berlubang-lubang untuk ventilasi. Tipe ventilasi digunakan untuk menjamin pendinginan yang baik untuk mencegah fading (koefisien gesek berkurang).
PAD REM
Pad (disc pad) terbuat dari campuran metallic fiber dan serbuk besi, yang disebut semi metallic disc pad. Pada pad diberi celah untuk menunjukkan tebal batas pad yang diijinkan (mempermudah pemeriksaan). Pada beberapa pad terdapat anti squel shim yang berfungsi untuk mencegah bunyi saat pengereman, dan pad wear indicator untuk menginformasikan keausan pad yang sudah tipis.
JENIS-JENIS CALIPER
TIPE FIXED CALIPER (DOUBLE PISTON)
Pada tipe ini daya pengereman didapat bila pad ditekan piston secara hidraulis pada kedua sisi disc.
TIPE FLOATING CALIPER
Pada tipe ini hanya terdapat satu piston. Tekanan hidraulis dari master cylinder mendorong piston (A) dan selanjutnya menekan disc. Pada saat yang sama tekanan hidraulis menekan sisi pad (B) menyebabkan caliper bergerak ke kanan dan menjepitcakram dan terjadilah pengereman.
PENYETELAN OTOMATIS CELAH ROTOR DENGAN PAD
Bila pad menjadi aus, maka celah antara rotor dan pad bertambah dan memerlukan langkah yang lebih besar. Oleh karena itu dibutuhkan suatu mekanisme penyetelan celah otomatis yaitu piston seal type adjusting mechanism.
Cara Kerja
Celah Normal (Keausan Pad Tidak Ada)
Bila rem dioperasikan maka piston seal membentuk elastis seperti pada gambar. Bila pedal rem dilepas, piston seal akan kembali ke bentuk semula, dan menarik piston kembali. Besarnya deformasi (amount of deformation) seal adalah celah pad.
Celah Terlalu Besar (Pad Aus)
Saat pad aus, bila rem dioperasikan maka gerakan piston akan lebih jauh, tetapi besarnya deformasi seal tetap. Bila pedal rem dilepaskan, maka piston kembali dengan jarak yang sama besar dengan deformasi seal, dan celah sepatu rem telah distel.
REM PARKIR
Rem parkir (parking brake) terutama digunakan untuk memarkir kendaraan. Rem parkir terbagi menjadi dua tipe : tipe roda belakang dan tipe center brake. Kendaraan penumpang menggunakan tipe roda belakang, dan kendaraan truk atau niaga menggunakan tipe center brake.
Cara kerja
Mekanisme kerja (operating mechanism) pada dasarnya sama untuk tipe rem parkir roda belakang dan tipe center brake. Tuas rem parkir ditempatkan berdekatan dengan tempat duduk pengemudi. Dengan menarik tuas rem parkir, maka rem bekerja melalui parking brake cable, intermediate lever, pull rod, equalizer, parking brake cable kiri dan kanan. Di bawah ini beberapa tipe tuas yang digunakan tergantung pada design tempat duduk pengemudi dan sistem kerja yang dikehendaki. Tuas rem parkir dilengkapi dengan rachet untuk mengatur tuas pada suatu posisi pengetesan. Pada beberapa tuas rem parkir mur penyetelannya dekat dengan tuas rem untuk memudahkan penyetelan. Kabel rem parkir memindahkan gerakan tuas ke tromol rem sub-assembly. Pada rem parkir roda belakang, dibagian tengah kabel diberi equalizer untuk menyamakan daya kerja pada roda kiri dan kanan. Tuas intermediate (intermediate lever) dipasang untuk menambah daya pengoperasian.
KENDARAAN DENGAN TROMOL REM
Pada tipe rem parkir ini, sepatu rem akan mengembang oleh brake shoe lever dan shoe strut.
KENDARAAN DENGAN REM PIRINGAN
Dalam tipe rem parkir ini, mekanisme rem parkir disatukan dalam caliper rem. Gerakan tuas menyebabkan lever shaft berputar menyebabkan spindle menggerakkan piston dan piston mendorong pad menjepit disc.
REM PARKIR TIPE CENTER BRAKE
Tipe ini banyak digunakan pada kendaraan komersil (niaga). Tipe ini salah satu dari tipe rem tromol tetapi dipasang antara bagian belakang transmisi dan bagian depan propeller shaft. Pada rem parkir tipe ini daya pengeremannya terjadi saat sepatu rem yang diam menekan bagian dalam tromol yang berputar bersama out put shaft transmisi. Cara kerjanya sama dengan 6pe rem parker seperti pada tromol rem.
BOOSTER REM
Booster berfungsi untuk melipat gandakan (2 sampai 4 kali) daya penekanan pedal, sehingga daya pengereman yang lebih besar dapat diperoleh.
Contoh :
Bila pedal rem ditekan dengan gaya 40 kg, gaya ini diperbesar oleh tuas pedal menjadi 200 kg untuk menekan booster. Misalkan besarnya vakum pada booster adalah 500 mm.Hg, gaya output yang dihasilkan adalah 410 kg.
PRINSIP KERJA
Bila vakum bekerja pada kedua sisi piston, maka piston akan terdorong ke kanan oleh pegas. Bila tekanan atmosfir masuk ke ruang A, maka piston bergerak ke kiri menekan pegas karena adanya perbedaan tekanan, menyebabkan batang piston menekan piston master silinder.
Cara kerja
Ketika Pedal Rem Belum Ditekan
Air valve tertarik ke kanan oleh air valve return spring bertemu dengan control valve sehingga tertutup, dan udara luar tidak bisa masuk ke variable pressure chamber. Vacum valve terbuka menyebabkan terjadinya kevakuman pada constant dan variable pressure chamber. Piston terdorong ke kanan oleh pegas diapragma.
Ketika Pedal Rem Ditekan
Valve operating rod mendorong air valve dan control valve, menyebabkan vacuum valve tertutup dan air valve terbuka. Hal ini menyebabkan udara luar masuk ke variable pressure chamber. Perbedaan tekanan antara variable dan constant pressure chamber menyebabkan piston bergerak ke kiri.
KATUP PENYEIMBANG
Kendaraan yang mesinnya terletak di depan, bagian depannya lebih berat dibandingkan dengan bagian belakangnya. Bila kendaraan direm, akan menyebabkan beban ban depan bertambah dan beban ban belakang berkurang. Bila daya cengkeram pengeremannya berlaku sama pada ke empat rodanya, maka roda belakang yang memiliki beban lebih kecil cenderung akan mengunci lebih dulu sehingga menyebabkan ngepot (skid). Dengan alasan tersebut, diperlukan proportioning valve yang berfungsi untuk mengurangi tekanan hidraulis untuk wheel cylinder roda belakang, sehingga mencegah terjadinya ngepot. Proportioning valve ditempatkan pada brake pipe belakang
JENIS-JENIS PROPORTIONING VALVE
PRINSIP KERJA
Tekanan Master Cylinder Tidak Ada
piston terdorong ke kanan oleh pegas, katup C terbuka. Tekanan Master Cylinder Rendah Tekanan hidraulis dari master silinder diteruskan dari ruang A ke ruang B melalui katup C. Tekanan di ruang A dan B menjadi sama. Tetapi luas permukaan piston di ruang B lebih besar dari pada ruang A, menyebabkan piston bergerak ke kiri. Gerakan ini berlawanan dengan pegas yang mendorong piston dan menyetop gerakan piston bila mencapai titik dimana daya pegas seimbang dengan tekanan hidraulis
Tekanan Master Cylinder Tinggi
Piston makin bergerak ke kiri sampai katup t, menutup. Pada saat ini terjadi split point (titik a pada grafik). Bila tekanan hidraulis di dalam ruang A dinaikkan lagi, piston bergerak ke kanan dan membuka katup C. Karena tekanan di ruang B bertambah, piston bergerak ke kiri karena perbedaan luas penampang dan menutup katup C. Proses ini terjadi secara berulang untuk mengatur tekanan yang bekerja di wheel cylinder belakang.
CARA KERJA PROPORTIONING VALVE
Tekanan Master Silinder Rendah
Piston terdorong ke kanan oleh pegas. Minyak rem mengalir dari master silinder melalui celah antara cylinder cup dan piston ke wheel cylinder belakang.
Tekanan Master Silinder Tinggi
Tekanan minyak mendorong piston ke kiri melawan tegangan pegas, menyebabkan piston menutup cylinder cup. Piston terus bergerak ke kiri menyebabkan volume di sebelah kanan cylinder cup bertambah dan tekanan wheel cylinder belakang berkurang.
CARA KERJA BLEND PROPORTIONING VALVE
Tekanan Master Cylinder Rendah
Cara kerja saat tekanan master cylinder rendah pada blend proportioning valve sama dengan cara kerja saat tekanan master cylinder rendah pada proportioning valve.
Tekanan Master Cylinder Sedang
Cara kerja saat tekanan master cylinder sedang pada blend proportioning valve sama dengan cara kerja saat tekanan master cylinder tinggi pada proportioning valve.
Tekanan Master Cylinder Tinggi
Saat tekanan master cylinder tinggi, by pass valve (II) bekerja, di mana tekanan minyak rem mendorong piston (1) melawan tegangan pegas. Seal tidak menutup saluran (4), sehingga tekanan hidraulis di master cylinder sama dengan wheel cylinder. Pada blend proportioning valve terdapat dua split point.
SISTEM KEMUDI
Sistem kemudi berfungsi untuk mengatur arah jalan kendaraan sesuai dengan kemauan si pengemudi dengan cara memutar roda kemudi.
Ada dua sistem kemudi :
Manual steering, yaitu suatu sistem kemudi, di mana tenaga untuk menggerakkan sistem kemudi dilakukan oleh pengemudi itu sendiri. Power steering, yaitu suatu sistem kemudi, di mana tenaga untuk menggerakkan sistem kemudi di samping oleh pengemudi itu sendiri juga dilakukan oleh suatu mekanisme yang bekerja secara hidrolik.
MANUAL STEERING
CARA KERJA SISTEM KEMUDI
Dengan memutar roda kemudi (steering wheel) ke kiri atau ke kanan, maka putaran akan diteruskan oleh main shaft ke steering gear box, kemudian diteruskan ke pitman arm lalu ke roda-roda depan melalui link-link kemudi.
BAGIAN-BAGIAN UTAMA
1. RODA KEMUDI (STEERING WHEEL)
Roda kemudi berfungsi sebagai pemutar arah roda depan. Roda kemudi terbuat dari plastik yang sangat keras, yang dipasang pada ujung main shaft.
Macam roda kemudi
a. Besar, Bentuk ini mempunyai keuntungan yaitu momennya besar, cocok untuk kendaraan yang besar-besar dan lebih stabil. Kerugiannya memerlukan tempat yang luas.
b. Kecil, Tidak memakan tempat dan sangat peka terhadap setiap gerakan yang diberikan pada saat jalan lurus. Kerugiannya dibutuhkan tenaga yang besar untuk memutar roda kemudi
c.
2. STEERING MAIN SHAFT
Steering main shaft berfungsi untuk meneruskan putaran dari roda kemudi ke steering gear box. Steering main shaft terbuat dari besi yang sangat keras.
MACAM STEERING MAIN SHAFT
a. Collapsible type
Terdiri dari beberapa model diantaranya :
Mesh type. Type ini columnnya mempunyai struktur mata jaring, dan main shaftnya terdiri dari dua bagian atas dan bawah yang disambung dengan pasak plastik (plastic pin), Sedangkan pada column bracketnya dipasangkan capsule. Jika mobil mendapat benturan yang keras dan steering gear box mendapat tekanan yang kuat, maka main shaft columnnya akan runtuh, sehingga pengemudi terhindar dari benturan roda kemudi.
Ball type. Type ini columnnya terdiri dari dua bagian atas dan bawah yang disambung dengan perantaraan ball bearing, sedangkan main shaftnya terdiri dari dua bagian yang disambung dengan plastic pin. Jika kendaraan mendapat benturan yang keras dan steering gear box mendapat tekanan yang kuat, maka column serta main shaft akan menyusut. Tenaga tekan ini akan diserap oleh ball bearing yang dipasang antara lower tube dan upper tube, sehingga pengemudi terhindar dari benturan roda kemudi.
Solid silicone rubber sealed type. Main shaftnya terdiri dari dua bagian terpisah yanc disambung dengan plastic pin. Di dalam main shaft bagian bawah diisikan silicon rubber dar bracketnya dipasangkan caster wedge, jika roda kemudi mendapat benturan yang kuat, maka bracketnya akan runtuh dan main shaftnya menysut.Dengan menyusutnya main shaft ini maka silicon rubber akan menjadi tepung dan tersembur keluar melalui lubang orifice pada steerinc main yoke. Pada saat inilah oleh tahanan dan sifat perekat silicon rubber tenaga goncangar tersebut diserap.
Keuntungan :
Dapat menjaga keselamatan pengemudi apabila terjadi benturan yang sangat keras.
Kerugiannya :
Main shaftnya kurang kuat, sehingga hanya digunakan pada mobil yang kecil/mobil penumpang. Konstruksinya rumit dan harganya mahal.
b. Non collapsible type
Pada type ini main shaftnya terbuat dari besi yang langsung berhubungan dengan steering gear box. Konstruksinya kuat tetapi berbahaya bagi pengemudi. Jenis ini biasanya digunakan untuk kendaraan yang besar-besar seperd truck dan bus. Untuk menghubungkan antara steering gear box dengan steering main shaft ada beberapa macam yaitu :
1. One piece (sambungan langsung)
2. Universal joint & spline
3. Universal joint
4. Flexible joint
3. STEERING GEAR BOX
Steering gear box berfungsi untuk mengatur arah roda depan dan memperbesar momen yang dibutuhkan oleh roda kemudi.
MODEL STEERING GEAR BOX
Model worm dan setor roller. Worm gear berkaitan dengan sector roller dibagian tengahnya. Model screw pin. Pin yang berbentuk tirus bergerak sepanjang worm gear
Model screw nut. Pada bagian bawah main shaft terdapat ulir dan sebuah nut terpasang padanya, Pada nutnya terdapat bagian yang menonjol dan dipasang tuas yang terpasang pada rumahnya. Model worm dan sector. Pada model ini worm dan sector berkaitan secara langsung Model recirculating ball. Pada model recirculating ball peluru diisikan dalam lubang-lubang nut untuk membentuk hubungan yang menggelinding antara nut dan worm gear. Bekerjanya halus dan tahan lama, Model rack dan pinion. Gerakan putar pinion dirubah langsung oleh rack menjadi gerakan mendatar, memiliki konstruksi sederhana, sudut beloknya tajam dan ringan, tetapi goncangan yang diterima dari permukaan jalan mudah diteruskan ke roda kemudi.
4. STEERING LINKAGE
Steering linkage adalah suatu mekanisme kemudi yang terdiri dari pitman arm, knuckle arm, adler arm, drag link, tie rod, relay rod, dan tie rod end. Steering linkage berfungsi untuk memindahkan tenaga dari coda kemudi ke roda-roda depan, dan dipergunakan pada kemudi yang menggunakan suspensi model rigid axle (poros pedal) maupun suspensi model bebas.
FRONT WHEEL ALIGNMENT
1. TOE
Selisih jarak antara roda depan bagian depan dengan bagian belakang jika dilihat dari atas kendaraan.
MACAM-MACAM TOE
- Toe In (Toe Positif)
- Toe Out (Toe Negative)
Fungsi Toe
Sebagai Koreksi Camber
Reaksi rolling camber menyebabkan roda menggelinding ke arah luar oleh sambungan kemudi roda dipaksa bergerak lurus kearah jalannya kendaraan akibatnya roda menggelinding dengan ban menggosok pada permukaan jalan. Toe in mengakibatkan roda mengelinding ke arah dalam efek rolling camber ke arah luar dapat teratasi sehingga roda dapat mengelinding lurus tanpa terjadi bau menggosok pada permukaan jalan, sehingga dapat :
-Menghemat ban/keausan ban merata
-Pengemudian stabil/tidak timbul getaran
Sebagai Koreksi Gaya Penggerak
Gaya penggerak dari aksel belakang diteruskan ke aksel depan melalui rangka reaksi gelinding ban roda depan yang mengarah ke belakang menyebabkan bagian depan cenderung bergerak ke arah luar. Untuk mengatasi reaksi ini, maka pada kendaraan dengan penggerak roda belakang perlu penyetelan toe in (toe positive). Gaya pengerak dari roda depan diteruskan ke aksel belakang melalui rangka. Reaksi terhadap gelinding roda belakang yang mengarah ke belakang menyebabkan roda depan bagian depan cenderung bergerak kearah dalam. Untuk mengatasi reaksi diatas maka pada kendaraan dengan sistem penggerak roda depan perlu penyetelan toe out (toe negative).
2. CAMBER
Kemiringan roda bagian atas ke dalam atau ke luar terhadap garis vertikal jika dilihat dari depan kendaraan.
Macam-macam Camber
Camber Positif ( + )
- Bagian atas roda miring ke luar jika dilihat dari depan.
- ά merupakan ukuran sudut camber positif.
- Jika camber terlalu positif, mengakibatkan keausan roda terjadi terjadi pada bagian luar roda.
Camber Negatif (-)
- Bagian atas roda miring ke dalam jika dilihat dari depan.
- ß merupakan ukuran sudut camber negative.
- Jika camber terlalu negatif, mengakibatkan keausan roda terjadi terjadi pada bagian dalam roda.
Fungsi Camber
Perpanjangan garis tengah roda akan bertemu pada permukaan jalan "0" sehingga roda akan cenderung menggelinding mengelilingi titik "0" ( rolling camber). Dengan adanya rolling camber gaya untuk memutar kemudi menjadi lebih ringan. Camber positif menyebabkan pengemudian menjadi ringan.
Camber Negatif ( - )
Pada camber negative jauh titik kutub terhadap jalan (1) dengan titik putar kemudi terhadap jalan (2) semakin jauh. Camber negative menyebabkan rolling camber mengarah ke dalam (0). Sehingga pengemudian kendaraan menjadi berat.
PENGARUH CAMBER TERHADAP PENGEMUDIAN
Camber Positif ( + )
Gaya sejajar S spindel (FS) yang mengarah ke roda menyebabkan reaksi roda menekan ke arah bantalan dalam sehingga reaksi kelonggaran bantalan berkurang. Camber positif mengurangi kelonggaran bantalan Letak beban kendaraan pada spindel mendekati bantalan dalam menyebabkan getaran ditimbulkan spindel diteruskan ke sistem kemudi menjadi kecil.
Camber Negatif ( - )
Gaya sejajar sumbu spindel (FS) yang mengarah keluar dari roda menyebabkan roda ingin lepas dad pengikatnya, reduksi kecocokkan bantalan dapat dirasakan pada sistem kemudi. Camber negatif menyebabkan efek kebebasan bantalan roda bertambah. Letak beban kendaraan pada sumbu spindel mendekati bantalan luar menyebabkan beban spindel bertambah menyebabkan getaran yang ditimbulkan spindel diteruskan ke system kemudi bertambah.
LETAK BEBAN PADA SPINDEL
Camber Positif (+ )
Keterangan :
F = Gaya berat kendaraan
Fr = Gaya reaksi (gaya tegak lurus)
Pada camber dan gaya reaksi (gaya tegak lurus) pada poros roda (spindle) mendekati sumbu putar kemudi (king pin). Camber positif dapat memperkecil moment bengkok spindel.
Camber Negatif ( - )
Pada camber negatif gaya reaksi (gaya tegak lurus) pada poros roda (spindel) menjauhi sumbu putar kemudi/king pin. Camber negatif dapat memperbesar moment bengkok spindel.
3. CASTER
Kemiringan sumbu kemudi (king pin) terhadap garis tengah roda vertikal jika dilihat dari samping kendaraan.
Macam•macam Caster
Caster negative (-)
- Bagian sumbu king pin berada di depan garis tengah roda vertical “0” dan bagian bawah sumbu king pin berada di belakang.
- ß merupakan sudut caster negative dalam derajat.
Caster positif (+)
- Bagian atas sumbu king pin berada di belakang garis tengah roda vertical “0” dan bagian bawah sumbu king pin berada di depan.
- ß merupakan sudut caster positif dalam derajat.
Fungsi Caster
F = Gaya penggerak
Fr = Gaya yang digerakkan
Daya penggerak F bekerja pada titik A dan menarik roda (yang digerakkan) di titik B. Tahanan gelinding roda memberikan perlawanan (reaksi) yang arahnya berlawanan ( Fr ). Dengan demikian reaksi gaya gelinding roda yang ditarik akan selalu segaris dan arahnya berlawanan dengan arah gaya penggerak. Saat jalan lurus caster berfungsi menggerakkan roda tetap stabil dalam posisi lurus walau roda kemudi dilepas.
Pengaruh Caster Terhadap Sifat Pengemudian
Caster positive terlalu besar
Makin besar penyetelan caster positive, makin besar kemampuan roda kembali pada posisi lurus. Bila permukaan jalan jelek, getaran roda terasa kuat dirasakan pada kemudi, pada roda timbul getaran, pada roda bergerak tidak stabil saat jalan lurus.
4. SUDUT KING PIN & OFFSET
Kemiringan sumbu king pin terhadap garis vertikal jika dilihat dari depan.
Fungsi Sudut King Pin : mengembalikan sikap roda ke posisi lurus setelah membelok.
Definisi Offset, jarak antara titik temu, garis tengah roda terhadap permukaan jalan dengan titik temu perpanjangan garis sumbu king pin terhadap permukaan jalan.
Macam-macam Offset
Offset Positif
Jarak A ada di sebelah dalam kendaraan A merupakan ukuran untuk offset.
Offset Negatif
Jarak A ada di sebelah luar kendaraan Pengaruh Offset
Jika offset semakin besar mengakibatkan : Setir semakin berat. Karena jarak titik temu dengan jalan semakin besar sehingga yang digunakan untuk memutar roda lebih berat.
Yang mempengaruhi besarnya offset :
Camber
Sudut King pin
Lebar telapak roda
Kesimpulan tujuan wheel alignment:
Untuk mencegah keausan roda yang tidak merata. Untuk meringankan pengemudian. Untuk mengembalikan posisi kemudi setelah membelok.
