perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id MODIFIKASI SISTEM STEERING CHEVROLET LUV MENJADI POWER STEERING PROYEK AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya Oleh : UNTUNG HERMAWAN NIM. I8609034 PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012 commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Sistem kemudi suatu kendaraan dimaksudkan untuk mengendalikan arah kendaraan. Suatu sistem kemudi dikatakan ideal untuk suatu kendaraan jika mempunyai sifat-sifat : a. Dapat digunakan sebagai pengendali arah kendaraan untuk segala kondisi, segala jenis belokan, dan segala kecepatan. b. Dapat menjamin serta menjaga stabilitas arah kendaraan pada segala jenis gerakan belokan dan pada segala kecepatan. c. Tidak membutuhkan tenaga yang besar dari pengemudi untuk menggerakkan roda kemudi dalam mengendalikan ara gerak kendaraan. d. Tidak membahayakan pengemudi jika terjadi kecelakaan pada kendaraan. Gambar 1.1. Sistem Kemudi ( Sumber :Team Toyota, 1995 ) commit to user 1 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Cara kerja sistem kemudi : Apabila roda kemudi diputar ke kiri atau kekanan, maka putaran itu akan diteruskan oleh batang kemudi (steering main shaft) ke gigi kemudi (steering gear box), kemudian dari gigi kemudi diteruskan ke lengan pitman lalu keroda-roda depan dengan perantaraan sambungan kemudi (steering linkage). Hal-hal yang mempengaruhi beratnya kemudi antara lain : a. Kecepatan rendah (contoh : parkir). b. Kesalahan penyetelan geometri roda. c. Tekanan ban rendah. d. Profil ban (lebar ban). e. Perbangdingan gigi kemudi yang kecil. f. Kerusakan pada sistem pompa. Kelemahan sistem kemudi konvensional : a. Beban kemudi terasa berat karena tidak ada tenaga tambahan. b. Gaya untuk memutar roda kemudi seluruh nya berasal dari tenaga pengemudi. Untuk mengatasi kelemahan-kelemahan tersebut maka dikembangkan sistem kemudi dengan menggunakan tenaga tambahan yaitu sistem kemudi Power Steering. Sistem kemudi Power Steering menggunakan tambahan tenaga dari pompa power steering yang diputar oleh putaran mesin untuk mensirkulasikan oleh Power Steering Fluid. Rumusan masalah pada proyek akhir ini adalah bagaimana memodifikasi sistem kemudi konvensional tipe bola sirkulasi (recirculating ball) menjadi sistem kemudi power steering tipe bola sirkulasi (recirculating ball) pada mobil Chevrolet Luv. Untuk memfokuskan pembahasan dalam modifikasi sistem steering ini maka permasalahan dibatasi tentang pemasang sistem kemudi power steering tipe bola sirkulasi dan juga komponen-komponen pompa power steering yang dipasangkan pada mobil Chevrolet Luv. commit to user 2 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 1.2 Tujuan Dan Manfaat Tugas Akhir Tujuan proyek akhir ini adalah untuk memodifikasi sistem steering pada mobil Chevrolet Luv yang sebelumnya masih sistem kemudi konvensional menjadi sistem kemudi power steering. Dengan memodifikasi sistem kemudi menjadi power steering diharapkan agar sistem kemudi mobil Chevrolet Luv ini menjadi lebih ringan dari sebelum menggunakan sistem power steering. commit to user 3 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Jenis-Jenis Sistem Kemudi Sistem kemudi yang dipakai pada kendaraan jika ditinjau dari tenaga yang dipakai untuk membelokkan roda kemudi, dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu : 2.1.1. Sistem Kemudi Konvensional Pada sistem kemudi Konvensional, gaya yang diperlukan untuk memutar roda depan sepenuhnya berasal dari putaran roda kemudi yang diputar oleh pengemudi. Jenis- jenis kemudi konvensional berdasarkan gigi kemudi : 1. Tipe Cacing dan Rol. Pada tipe gigi kemudi cacing dan rol, gerak utar roda kemudi diubah menjadi gerak ayun lengan pitman melalui roda gigi cacing dan rol. Gambar 2.1. Konstruksi gigi cacing dan rol ( Sumber : Team Toyota, 1995 ) commit to user 4 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 2. Tipe Rack and Pinion. Tipe rack and pinion pada umumnya digunakan pada mobil yang berukuran kecil sampai sedang. Gambar 2.2. Konstruksi rack and pinion ( Sumber : Team Toyota, 1995 ) 3. Tipe Bola Sirkulasi. Pada model bola sirkulasi, bola diisikan dalam lubang mur kemudi (nut) untuk membentuk hubungan yang menggelinding antara mur kemudi dan baut kemudi (worm shaft), sehingga mempunyai sifat tahan aus. Tipe ini banyak digunakan pada mobil yang berukuran besar. Gambar 2.3. Konstruksi tipe bola sirkulasi ( Sumber : Team Toyota, 1995 ) commit to user 5 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Komponen-komponen kemudi konvensional : 1. Roda kemudi (Steering wheel). Roda kemudi digunakan untuk memutar steering coloum agar sistem steering bisa bekerja. Diameter roda kemudi disesuaikan dengan beban steering karena semakin besar diameter roda kemudi maka steering menjadi lebih ringan ini dikarenakan momen menjadi lebih besar jadi gaya yang diperlukan untuk memutar steering coloum menjadi lebih kecil. Tetapi jika diameter roda kemudi terlalu besar ini pun dapat mengganggu kenyaman pengemudi. Gambar 2.4. Roda kemudi 2. Batang kemudi dan tabung batang kemudi. Batang kemudi memindahkan putaran roda kemudi ke gigi kemudi. Tabung batang kemudi (column tube) terpasang pada batang kemudi dan berfungsi mengikat batang ke body. Bagian atas batang kemudi berbentuktirus dan bergigi, tempat roda kemudi dipasangkan dengan sebuah mur. Diantara bagian bawah batang kemudi dan gigi kemudi dihubungkan dengan flexible joint, terbuat dari karet yang berfungsi untuk memperkecil pengiriman lejutan yang diakibatkan oleh keadaan jalan dari gigi kemudi ke roda kemudi. commit to user 6 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Gambar 2.5. Batang kemudi ( Sumber : Team Toyota, 1995 ) 3. Sambungan kemudi (Steering linkage). Sambungan kemudi adalah kombinasi antara batang dan lengan yang meneruskan gerakkan lengan pitman ke roda-roda depan kanan dan kiri. Bentuk yang tepat sangat mempengaruhi kestabilan pengendaraan. Ada beberapa bentuk sambungan kemudi, yaitu : a. Sambungan kemudi untuk suspensi rigid Sambungan kemudi ini terdiri dari lengan pitman, drag link, knuckle arm, tie-rod dan tia-rod end. Tie rod mempunyai pipa untuk menyetel panjangnya tie rod. Gambar 2.6. Sambungan kemudi untuk suspensi rigid ( Sumber : Team Izusu, 1995 ) commit to user 7 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id b. Sambungan kemudi untuk suspensi independen. Pada tipe ini terdapat sepasang tie-rod yang disambungkan dengan relay rod. Sebuah pipa dipasang diantara tie rod dan tie rod end untuk menyetel panjangnya rod. Gambar 2.7. Sambungan kemudi untuk suspense independen ( Sumber : Team Toyota, 1995 ) Sedangkan untuk suspensi independen terdapat sepasang terot (rack end) yang disambungkan dengan relay rod .Komponen penyusun sambungan kemudi untuk suspensi independen yaitu: 1) Steering gear Recirculating ball yang menghubungkan kemudi secara langsung. Pada tipe recirculating ball kaitan antara Gigi sector dengan nut dapat diatur dengan adjusting screw. 2) Lengan Pitman Lengan pitman mempunyai fungsi untuk merubah gerak putar roda kemudi menjadi gerak ayun. Selain itu lengan pitman menghubungkan sambungan kemudi dengan kotak gigi kemudi 3) Lengan Idler (idler arm) Idler Arm befungsi untuk mendukung gerakan dari pitman arm. commit to user 8 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 4) Tie rod (Rack End) Dengan ujung berbentuk ulir tie rod dimungkinkan dapat distel dengan memutar sambungan bola. Sehingga toe in dapat diperoleh dengan ukuran yang diinginkan. Gambar 2.8. Rack End ( Sumber : Team Izusu, 1995 ) 5) Ujung Tie rod (Tie Rod End) Tie rod end berfungsi sebagai penghubung terot dengan lengan knukle. Pada ujung tie rod end dilengkapi sambungan bola yang dilumasi oleh vet. Sambungan bola dilindungi oleh karet sebagai penutup agar debu dan kotoran tidak masuk. Gambar 2.9.Tie Rod End ( Sumber : Team Izusu, 1995 ) 6) Lengan Knukel (Knuckle Arm) Berfungsi sebagai penerus gerakan tie rod end ke roda depan melalui steering knuckle. commit to user 9 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Gambar 2.10. Lengan Knucle ( Sumber : Team Izusu, 1995 ) 2.1.2. Sistem Kemudi Power Steering Power steering adalah sistem peralatan tambahan pada sistem kemudi yang berfungsi meringankan kerja pengemudi. Gaya yang diperlukan untuk memutar roda depan tidak sepenuhnya dari tenaga si pengemudi, akan tetapi pengemudi mendapatkan tenaga tambahan dari kerja pompa yang ikut juga dalam proses pengemudian suatu kendaraan. Gambar 2.11. Sistem kemudi power steering ( Sumber : Team Toyota, 1995 ) commit to user 10 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prinsip kerja power steering : 1. Power steering bekerja atas dasar tekanan fluida ( fluida yang digunakan biasanya ATF / Automatic Transmission Fluid ). 2. Tekanan fluida didapatkan dari pompa yang digerakkan mesin. 3. Tekanan fluida diatur oleh katup untuk diarahkan ke silinder ( pada saat belok ) atau dikembalikan ke reservoir ( pada saat jalan lurus ). Tekanan hidrolis bekerja pada piston yang terdapat didalam silinder. Dengan menutup katup, fluida akan keluar dari saluran dibawah silinder, sehingga tekanan fluida bertambah dan mendorong piston keatas. Apabila katup dibuka tekanan fluida berkurang dan piston bergerak ke bawah. Jumlah fluida yang mengalir diatur oleh menutup dan membukanya katup- katup. Komponen-komponen Sistem Kemudi Power Steering : 1. Reservoir dan Vane pump. Reservoir berfungsi untuk menampung persediaan minyak power steering. Vane pump merupakan pompa hidrolis yang menghasilkan tekanan dengan menggunakan rotor dan slipper. Vane pump dibedakan menjadi dua macam terpisah dan