SISTEM KEMUDI

1. Cara Kerja Sistem Kemudi

Fungsi sistem kemudi adalah untuk mengatur arah kendaraan dengan cara membelokkan roda depan. Cara kerjanya bila steering wheel (roda kemudi) diputar, steering coulomn (batang kemudi) akan meneruskan tenaga putarnya ke steering gear (roda gigi kemudi).

Steering gear memperbesar tenaga putar ini sehingga dihasilkan momen puntir yang lebih besar untuk diteruskan ke steering lingkage. Steering lingkage akan meneruskan gerakan steering gear ke roda-roda depan. Jenis sistem kemudi pada kendaraan menengah sampai besar yang banyak digunakan adalah model recirculating ball dan pada kendaraan ringan yang banyak digunakan adalah model rack dan pinion. Agar sistem kemudi sesuai dengan fungsinya maka harus memenuhi persyaratan seperti berikut :

o Kelincahannya baik.

o Usaha pengemudian yang baik.

o Recovery ( pengembalian ) yang halus.

o Pemindahan kejutan dari permukaan jalan harus seminimal mungkin.

1. Steering wheel
2. Steering coloumn
3. Steering gear
4. Pitman arm
5. Idle arm
6. Tie rod
7. Relay rod
8. Knuckle arm
Gambar: 1. Sistem kemudi model Recirculating ball



1.Steering wheel

2.Steering coulomn

3.Universal joint

4.Housing steering rack

5.Booth steer

6.Tie rod
Gambar 2. Sistem kemudi model Rack dan pinion



2. Konstruksi Sistem Kemudi

Pada umumnya konstruksi sistem kemudi terdiri dari tiga bagian utama yaitu :



a. STEERING COULOMN.

Steering coulomn terdiri dari main shaft yang meneruskan putaran steering wheel ke steering gear dan coulomn tube yang mengikat main shaft ke body.Bagian ujung atas dari main shaft dibuat meruncing dan bergerigi sebagai tempat mengikatkan steering wheel dengan sebuah mur pengikat.

Bagian bawah main shaft dihubungkan dengan steering gear menggunakan flexibel joint atau universal joint yang berfungsi untuk menahan dan memperkecil kejutan dari steering gear ke steering wheel yang diakibatkan oleh keadaan jalan.

Steering coulomn harus dapat menyerap gaya dorong dari pengemudi dan dipasangkan pada body melalui bracket coulomn tipe breakaway sehingga dapat bergeser turun pada saat terjadinya tabrakan.

Pada kendaraan tertentu,steering coulomn dilengkapi dengan :

Ø Steering lock yang berfungsi untuk mengunci main shaft.

Ø Tilt steering yang berfungsi untuk memungkinkan pengemudi menyetel posisi vertikal steering wheel.

Ø Telescopic steering yang berfungsi untuk mengatur panjang main shaft,agar diperoleh posisi yang sesuai.



b. STEERING GEAR

Steering Gear berfungsi untuk mengarahkan roda depan dan dalam waktu yang bersamaan juga berfungsi sebagai gigi reduksi untuk meningkatkan momen agar kemudi menjadi ringan.

Steering gear ada beberapa type dan yang banyak di gunakan adalah type recirculating ball dan rack and pinion.

Berat ringannya kemudi ditentukan oleh besar kecilnya perbandingan steering gear dan umumnya berkisar antara 18 sampai 20:1. Perbandingan steering gear yang semakin besar akan menyebabkan kemudi semakin ringan akan tetapi jumlah putarannya semakin banyak, untuk sudut belok yang sama.




a) Tipe Recirculating Ball
Gambar 3. Steering gear tipe recirculation ball

Cara kerja :

Bila roda kemudi diputar, maka gerakan ini diteruskan ke worm shaft/poros cacing, sehingga Nut (mur) kemudi akan bergerak mendatar kekiri atau kanan. Sementara nut bergerak, sektor shaft juga akan ikut berputar menggerakkan pitman arm yang diteruskan ke roda depan melalui batang-batang kemudi/steering linkage.

b) Tipe rack and pinionGambar
3. Steering gear tipe recirculation ball


1. Ball joint

2. Tie rod

3. Pinion

4. Rack

5. Karet Penutup (Booth)

6. Joint Peluru
Cara kerja :

Bila roda kemudi diputar, maka gerakan diteruskan ke roda gigi pinion. Roda gigi pinion selanjutnya akan menggerakkan roda gigi rack searah mendatar. Gerakan rack ini diteruskan ke steering knuckle melalui tie rod sehingga roda membelok.



c) Steering linkage

Steering linkage terdiri dari rod dan arm yang meneruskan tenaga gerak dari steering gera ke roda depan. Gerakan roda kemudi harus diteruskan ke roda-roda depan dengan akurat walaupun mobil bergerak naik turun. Ada beberapa tipe steering linkage yaitu :







1) Steering linkage untuk suspensi rigid

Steering linkage tipe ini terdiri dari pitman arm, drag link, knuckle arm, tie rod dan tie rod end. Tie rod mempunyai pipa untuk menyetel panjangnya rod.



2) Steering linkage untuk suspensi independence.

Pada tipe ini terdapat sepasang tie rod yaitu yang disambungkan dengan relay rod (pada tipe rack dan pinion, rack berfungsi sebagai relay rod. Untuk menyetel panjangnya rod, maka dipasangkan sebuah pipa diantara tie rod dan tie rod end.

CARA KERJA MOTOR BENSIN

CARA KERJA MOTOR BENSIN DAN DIESEL

1. Motor Diesel.
Udara yang terhisap ke dalam ruang bakar dikompresi sehingga mencapai tekanan dan temperatur yang tinggi. Bahan bakar ( fuel ) diinjeksikan dan dikabutkan ke dalam ruang bakar. Sehingga terjadi pembakaran sesaat setelah terjadi pencampuran dengan udara.



2. Motor Bensin.
Udara dan bahan bakar yang tercampur didalam carburator, terhisap ke dalam ruang bakar dan dikompresikan hingga mencapai tekanan dan temperatur tertentu. Pada akhir langkah kompresi, busi memercikan api sehingga terjadi pembakaran.




Perbedaan Diesel engine & Gasoline Engine




B. Motor 4 Langkah dan Motor 2 Langkah.

1. Prinsip Kerja Motor Diesel 4 Langkah.

Gambar Prinsip kerja motor diesel 4 langkah.

a. Langkah hisap ( intake stroke ).
Piston bergerak dari Titik Mati Atas ( TMA ) ke Titik Mati Bawah ( TMB ). Intake valve terbuka dan exhaust valve tertutup, udara murni masuk ke dalam silinder melalui intake valve.

b. Langkah kompresi ( Compression stroke ).
Udara yang berada di dalam silinder dimampatkan oleh piston yang bergerak dari Titik Mati Bawah ( TMB ) ke Titik Mati Atas ( TMA ), dimana kedua valve intake dan exhaust tertutup. Selama langkah ini tekanan naik 30 - 40 kg/cm2 dan temperatur udara naik 400 - 500 derajat celcius.

c. Langkah Kerja ( power stroke ).
Pada langkah ini, intake valve dan exhaust valve masih dalam keadaan tertutup, partikel - partikel bahan bakar yang disemprotkan oleh nozzle akan bercampur dengan udara yang mempunyai tekaan dan suhu tinggi, sehingga terjadilah pembakaran yang menghasilkan tekanan dan suhu tinggi. Akibat dari pembakaran tersebut, tekanan nak 80 ~ 110 kg/cm2 dan temperatur menjadi 600 ~ 900 derajat celcius.

d. Langkah buang ( exhaust stroke ).
Exhaust valve terbuka sesaat sebelum piston mencapai titik mati bawah sehingga gas pembakaran mulai keluar. Piston bergerak dari TMB --- > TMA mendorong gas buang keluar seluruhnya.


Kesimpulan : Empat kali langkah piston atau dua kali putaran crank shaft, menghasilkan satu kali pembakaran.

2. Prinsip Kerja Motor Bensin 4 Langkah.

Gambar Prinsip kerja motor bensin 4 langkah.

a. Langkah hisap ( intake stroke ).
Piston bergerak dari Titik Mati Atas ( TMA ) ke Titik Mati Bawah ( TMB ). Intake valve terbuka dan exhaust valve tertutup, udara bersih yang tercampur di karburator, terhisap masuk ke dalam ruang silinder.

b. Langkah kompresi ( Compression stroke ).
Campuran udaradan bahan bakar dimampatkan oleh piston yang bergerak dari titik mati bawah ke titik mati atas sehingga tekanan dan temperatur campuran tersebut naik.

c. Langkah Kerja ( power stroke ).
Beberapa derajat sebelum mencapai titik mati atas, campuran udara dan bahan bakar tersebut diberi percikan api oleh busi, sehingga terjadi pembakaran.
Akibatnya, tekanan naik menjadi 30 - 40 kg/cm2 dan temperatur pembakaran menjadi 1500 derajat celcius. Tekanan tersebut bekerja pada luasan piston dan menekan piston menuju ke titik mati bawah.

d. Langkah buang ( exhaust stroke ).
Exhaust valve terbuka sesaat sebelum piston mencapai titik mati bawah sehingga gas pembakaran mulai keluar. Piston bergerak dari titik mati bawah ke titik mati atas mendorong gas buang keluar seluruhnya.

3. Langkah Kerja Motor 2 Langkah.

Pada dasarnya prinsip kerja motor bensin dan diesel adalah sama, proses intake, compresi, power, exhaust dilakukan secara lengkap dalam 2 langkah ( upward dan downward ) piston.

Gambar Prinsip kerja motor 2 langkah.

a. Langkah psiton ke atas ( Upward stroke ).
Piston bergerak ke atas dari TMB menuju TMA, campuran udara dan bahan bakar masih mengalir ke dalam silinder melalui saluran
( scavenging passage ). Sebaliknya gas hasil pembakaran secara terus menerus dikeluarkan sampi lubang exhaust tertutup. Saat lubang exhaust ditutup oelh gerakan piston yang menuju TMA, campuran udara dan bahan bakar ditekan, sehingga tekanan dan temperaturnya naik. Pada saat itu, lubang intake terbuka pada akhir langkah kompresi sehingga udara segar terhisap masuk ke dalam crank case.

b. Langkah Piston ke bawah ( Downward stroke ).
Campuran udara dan bahan bakar yang termampatkan diberi percikan bunga api dari busi yang menyebakan terjadinya pembakaran sehingga tekanan dan temperatur diruang bakar naik. Dan piston terdorong kearah titik mati bawah. Pada akhir langkah piston, lubang exhaust terbuka dan gas hasil pembakaran mulai keluar, yang diikuti oleh pembakaran scavenging passage, sehingga campuran bahan bakar dan udara yang berada di crank case masuk ke dalam silinder.


Kesimpulan : dua kali langkah piston atau satu kali putaran crank shaft menghasilkan satu kali tenaga.

4. Keuntungan dan Kerugian Engine 2 Langkah dan 4 Langkah.

Dibandingkan dengan engine 4 langkah, engine 2 langkah mempunyai keuntungan sebagai berikut:

a. Ukuran dan berat lebih kecil, dapat menghasilkan tenaga yang lebih besar.

b. Harga lebih rendah karena tidak menggunakan valve dan struktur yang lebih sederhana.

c. Putaran lebih halus karena ukuran flywheel lebih kecil.

Kerugian engine 2 langkah adalah :

a. Karena tidak menggunakan valve, maka gas pembakaran tidak terbuang seluruhnya dan menyebabkan pembakarna tidak sempurna.

b. Karena sebagian campuran bahan bakar dan udara, ikut keluar ( saat proses exhaust ) bersama dengan gas buang, maka penggunaan fuel tidak ekonomis.

c. Karena waktu yang siperlukan untuk langkah intake singkat, maka jumlah campuran yang masuk sedikit. Sehingga tidak mungkin dapat menaikkan tekanan kompresi dan efisiensi engine ( ratio fuel comsumption per-output ) lebih rendah dibandingkan dengen engine 4 langkah.

d. Crank case harus rapat tidak boleh ada kebocoran udara.