Sistem Kemudi Daya

SISTEM KEMUDI DAYA

( POWER STEERING)

       Lahirnya sistem kemudi daya ini didasari oleh kekurangan yang didapat pada sistem kemudi manual dimana rendahnya kemampuan di dalam pengemudian terutama pada perjalanan yang jauh, dan pada kecepatan rendah sehingga membuat pengemudi cepat lelah. Disamping itu kekakuan pada kemudi manual turut mempengaruhi pengembangan sistem kemudi kendaraan. Pengembangan sistem kemudi saat ini sudah menjangkau pada sistem pengontrolan secara otomatis.

Pada umumnya sistem kemudi daya dibagi atas 2 tipe, yaitu :

1) Hydraulic Powersteering (HPS)

       Sistem kemudi ini memiliki sebuah booster hidraulis dibagian tengah mekanisme kemudi agar kemudi menjadi lebih ringan. Dalam keadaan normal beratnya putaran roda kemudi adalah 2-4 kg. Sistem power steering direncanakan untuk mengurangi usaha pengemudian bila kendaraan bergerak pada putaran rendah dan menyesuaikan pada tingkat tertentu bila kendaraan bergerak, mulai kecepatan medium sampai kecepatan tinggi. Penggunaan power steering memberikan keuntungan seperti :

a). Mengurangi daya pengemudian ( steering effort )

b). Kestabilan yang tinggi selama pengemudian

A. Cara Kerja Power Steering :

a. Posisi netral

Minyak dari pompa dialirkan ke katup pengontrol (control valve ). Bila katuppengontrol berada pada posisi netral, semua minyak akan mengalir melalui katup pengontrol ke saluran pembebas ( relief port )dan kembali ke pompa. Pada saat ini tidak terbentuk tekanan dan arena tekanan kedua sisi sama, torak tidak bergerak.

b. Pada saat membelok

Pada saat poros utama kemudi  (steeringmain shaft) diputar ke salah satu arah, katup pengontrol juga akan bergerak menutup salah satu saluran minyak. Saluran yang lain akan terbuka dan akan terjadi perubahan volume aliran minyak dan akhirnya terbentuk tekanan. Pada kedua sisi torak akan terjadi perbedaan tekanan dan torak akan bergerak ke sisi yang bertekanan rendah sehingga minyak yang berada dalam ruangan tersebut akan dikembalikan ke pompa melalui katup pengontrol.

B. KOMPONEN – KOMPONEN POWERSTEERING

1) Vane Pump

    Vane pump adalah bagian utama dari system power steering berfungsi menghasilkan tekanan tinggi dan debit yang besar. Vane pump juga berfungsi untuk mengatur jumlah aliran fluida yang diperlukan sesuai dengan putaran mesin.

Adapun komponen yang ada dalam vane pump adalah :

a. Reservoir Tank. berfungsi untuk tampungan fluida power steering.

b. Pump Body, adalah rumah dari rotor blade dan pompa digerakan oleh puli poros engkol                                                                                                                                                 mesin dengan drive blet, dan mengalirkan tekanan fluida kegear housing

c. Flow Control Valve, mengatur volume aliran minyak dari pompa ke gear housing dan menjaga agar volumenya tetap pada rpm pompa yang berubahubah.

                                                                             

                                                                                                         

        Flow Control Valve,                                                                                                           Vane Pump

Tipe Hydraulic Power Steering

     Ada beberapa tipe power steering, tetapi masing-masing mempunyai 3 bagian yang terdiri dari pompa, control valve dan power silinder. Ada dua jenis power steering yaitu :

1) Tipe Integral

Sesuai dengan namanya, control valve dan power piston terletak di dalam gearbox. Tipe gear yang dipakai ialah recirculating ball.Diperlihatkan di sini mekanisme sistem power steering tipe integral. Bagian yang utama terdiri dari :

 Tangki reservoir yang berisi fluida

 Vane pump yang membangkitkan tenaga hidraulis

 Gear box yang berisi control valve, power piston dan steering gear

 Pipa-pipa yang mengalirkan fluida

 Selang-selang flexible.

   Gambar Power Steering Tipe Integral

2) Tipe Rack and Pinion

    Control valve power steering tipe ini termasuk di dalam gear housing dan power pistonnya terpisah di dalam power cylinder. Tipe rack and pinion hamper sama dengan mekanisme tipe integral.

                            

                                 Gambar 13. Power Steering Type Rack And Pinion

2) Electric Power Steering (EPS)

    Tujuan dari pengembangan EPS adalah meningkatkan efisiensi kerja kendaraan dengan melakukan perubahan proses kerja power steering. Perubahan ini mengalihkan sistem hidraulis ke elektrik. Power steering yang proses kerjanya dibantu arus listrik ini dapat mereduksi

pemakaian energi kendaraan yang tidak perlu.

A. KOMPONEN UTAMA EPS

Umumnya sistem Electric Power Steering (EPS) menggunakan beberapa perangkat

elektronik yang sama, seperti:

1.       Control Module: Sebagai komputer untuk mengatur kerja EPS.

2.       Motor elektrik: Bertugas langsung membantu meringankan perputaran setir.

3.       Vehicle Speed Sensor: Terletak di girboks dan bertugas memberitahu control

4.       module tentang kecepatan mobil.

5.       Torque Sensor: Berada di kolom setir dengan tugas memberi informasi ke control module jika setir mulai diputar oleh pengemudi.

6.       Clutch: Kopling ini ada di antara motor dan batang setir. Tugasnya untuk menghubungkan dan melepaskan motor dengan batang setir sesuai kondisi.

7.       Noise Suppressor: Bertindak sebagai sensor yang mendeteksi mesin sedang bekerja atau tidak.

8.       On-board Diagnostic Display: berupa indikator di panel instrumen yang akan menyala jika ada masalah sengan sistem EPS.

 

                                                        Gambar 14 . Konstruksi EPS

B. CARA KERJA

1.  Setelah kunci diputar ke posisi ON, Control Module memperoleh arus listrik untuk kondisi     stand-by. Seketika itu pula, indikator EPS pada panel instrumen menyala.

2.     Begitu mesin hidup, maka Noise Suppressor segera menginformasikan pada Control Module untuk mengaktifkan motor listrik dan clutch pun langsung menghubungkan motor dengan batang setir.

1.  Torque Sensor Salah satu sensor yang terletak pada steering rack bertugas memberi informasi pada Control Module ketika setir mulai diputar. Dan mengirimkan informasi tentang sejauh apa setir diputar dan seberapa cepat putarannya.

2.  Dengan dua informasi itu, Control Module segera mengirim arus listrik sesuai yang dibutuhkan ke motor listrik untuk memutar gigi kemudi. Dengan begitu proses memutar setir menjadi ringan.

3.  Vehicle Speed Sensor bertugas menyediakan informasi bagi control module tentang kecepatan kendaraan. Pada kecepatan tinggi, umumnya dimulai sejak 80 km/jam, motor elektrik akan dinonaktifkan oleh Control Module. Dengan begitu setir menjadi lebih berat sehingga meningkatkansafety. Jadi sistem EPS ini mengatur besarnya arus listrik yang dialirkan ke motor listrik hanya sesuai kebutuhan saja.

     Selain mengatur kerja motor elektrik berdasarkan informasi dari sensor, Control Module juga mendeteksi jika ada malfungsi pada sistem EPS. Lampu indikator EPS pada panel instrument akan menyala berkedip tertentu andai terjadi kerusakan. Selanjutnya ia juga menonaktifkan motor elektrik dan clutch akan melepas hubungan motor dengan batang setir. Namun karena sistem kemudi yang dilengkapi EPS ini masih terhubung dengan setir via batang baja, maka mobil masih dimungkinkan untuk dikemudikan. Walau memutar setir akan terasa berat seperti kemudi tanpa power steering.

              Gambar 32, Cara Kerja EPS

C. Macam-Macam EPS

1.     Fully Electric.

      Artinya motor listrik bekerja langsung dalam membantu gerakan kemudi. Baik yang letaknya menempel pada batang kemudi, seperti padaToyota Yaris dan Vios. Juga yang letaknya menempel pada rack steer seperti Honda Jazz, Suzuki Karimun dan Swift. Bahkan pada generasi awal yang diterapkan Mazda Vantrend lansiran 1995 ataupun Toyota Crown keluaran 2005, di tempatkan pada gearbox steering.

2.     Semi Electric.

     Putaran motor elektrik hanya dimanfaatkan untuk mendorong hidraulis. Ini sebagai pengganti pompa power steering yang menempel di mesin dan diputar oleh sabuk V-belt. Misalnya seperti pada Chevrolet Zafira danMercedes Benz A-Class. Perangkat EPS yang digunakan tentunya tidak lagi menempel pada mesin. Namun masih mengandalkan minyak untuk meringankan gerak setir. Biasanya perangkat ini juga masih menggunakan slang tekan dan slang balik dari minyak.Perusahaan yang memproduksi EPS adalah Koyo, NSK, Delphi, Showa, Visteon dan ZF Freidrichshafen AG. Power steering hidraulis membuat mobil lebih boros BBM hingga sekitar 1,07 km/l.