Komponen dan Cara Kerja Kemudi Manual

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

1. Steering Coulomn.

 
Gambar 3.5. 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 :
 Steering lock yang berfungsi untuk mengunci main shaft.
 Tilt steering yang berfungsi untuk memungkinkan pengemudi menyetel posisi vertikal steering wheel.
 Telescopic steering yang berfungsi untuk mengatur panjang main shaft,agar diperoleh posisi yang sesuai.

2. Steering Gear

 
Gambar 3.6.  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.

Perbandingan steering gear (tipe recirculating ball) 
i   =  Jumlah putaran roda kemudi (derajat) /     Jumlah gerakan pit man arm (derajat)

Perbandingan steering gear (tipe rack and pinion)
i =    Jumlah putaran roda kemudi (derajat) / besarnya sudut belok roda depan(derajat)

Macam-macam tipe steering gear :
1) Tipe Recirculating Ball
 
Gambar 3.7. Steering gear tipe recirculation ball       
Cara kerja : Bila roda kemudi diputar, maka gerakan ini diteruskan ke worm shaft/poros cacing/baut kemudi, sehingga mur kemudi akan bergerak mendatar kekiri atau kanan. Sementara mur kemudi bergerak, sektor shaft juga akan ikut berputar menggerakkan lengan pitman yang diteruskan ke roda depan melalui batang-batang kemudi/steering linkage.

Perbandingan gigi :
 Perbandingan gigi tetap
 

Gambar 3.8 Perbandingan gigi tetap sektor dan warm

Karena jarak gigi sektor sama (C1=C2=C3) dan jarak gigi warm juga sama (D1=D2=D3), maka perbandingan giginya selalu sama :


       i  = C1/D1 = C2/D2 =C3/D3   

 Perbandingan bervariasi (tidak tetap)

 
Gambar 3.9 Perbandingan gigi tidak tetap sektor dan warm

Karena jarak gigi sektor tidak sama (C1>C2>C3) dan jarak gigi warm juga tidak sama (D1<D2<D3), maka perbandingan gigi juga tidak sama, yaitu :
Dimana :   i1 > i2  . i3

  2) Tipe rack and pinion

     .  

Gambar 3.10.  Steering gear tipe rack dan pinion

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.

Ada dua kondisi atau situasi yang terkait pengemudian :
 Pada jalan raya, diperlukan pengemudian  langsung ( Pengemudi merasakan gaya pengemudian pada roda kemudi )
 Pada saatparkir, diperlukan gaya pengemudian yang ringan

Maka dibutuhkan perbandingan gigi bervariasi pada sistem kemudi rak dan pinion. Untuk keperluan tersebut maka konstruksi dibuat :
 Jarak puncak gigi pada rak dibuat tidak sama
 Pada setiap putaran pinion, terjadi perubahan gerak rak dengan jarak yang berubah-ubah

 
Gambar 3.11. Perbandingan gigi rak dan pinion


Saat pinion ditengah rak “ a “  
 Diameter kontak pinion besar
 Jarak gerak rak panjang
 Gaya kemudi berat, sudut belok roda besar

Sudut pinion dipinggir rak “ b “
 Diameter kontak pinion kecil
 Jarak gerak rak pendek
 Gaya kemudi ringan,tetapi sudut belok roda kecil

3. Steering Linkage
Steering linkage atau sambungan kemudi terdiri dari rod (batang) dan arm (lengan) yang meneruskan tenaga gerak dari steering gear ke roda depan. Gerakan roda kemudi harus diteruskan ke roda-roda depan dengan akurat walaupun mobil bergerak naik turun. Ada beberapa jenis sambungan kemudi/steering linkage yaitu :
a. Sambungan kemudi pada gigi kemudi jenis bola sirkulasi atau pada gigi kemudi model cacing dan rol.


Gambar 3.12.  Sambungan kemudi jenis bola sirkulasi

Nama-nama bagian :
1. Lengan pitman   5. Lengan penghubung
2. Lengan knuckle   6. Gigi kemudi
3. Tie rod     7. Sambungan bola
4. Lengan idler   8. Mur dan pengunci sambungan 


Keuntungan dari jenis ini adalah :
 Getaran dapat diredam dan mampu mengimbangi kerja suspensi
 Lebih ringan

Sementara kerugiannya  :
 Konstruksinya rumit
 Harganya relatif mahal 

b. Sambungan Kemudi Pada Gigi Kemudi Jenis Rak Dan Pinion
 

Gambar 3.13.  Sambungan kemudi jenis rak dan pinion



Nama-nama bagian :
1. Gigi kemudi
2. Tie rod
3. Sambungan peluru
4. Klem pengikat gigi kemudi ( Pada body )
5. Karet penutup

Macam – Macam Lengan Sambungan Kemudi :
a. Sambungan Kemudi Lengan King-Pin
 
Gambar 3.14.  Kemudi lengan King Pin

Pada konstruksi ini lengan kemudi menggerakkan aksel dan berputar pada titik pusat, maka sudut belok roda kiri  =  sudut belok roda kanan. Contoh pemakaian : Truk Gandeng

b. Sambungan Kemudi Lengan paralel




 

Gambar 3.15.  Kemudi lengan pararel

Pada konstruksi Lengan kemudi paralel saat belok  :

Sudut belok kiri  =  sudutbelok kanan

Dengan sudut belok yang sama tidak didapatkan titik pusat lingkaran belok yang sama akibatnya terjadi gesekan antara ban dengan jalan

c. Sambungan Kemudi Lengan Trapesium

 

Gambar 3.16.  Kemudi lengan trapesium

Pada konstruksi sambungan  kemudiLengan trapesium ( Prinsip Acherman Janteau ), pada saat belok  : Sudut belok roda kiri    sudut belok roda kanan

Dengan prinsip Achermann Janteau didapatkan titik pusat lingkaran belok semua roda yang sepusat sehingga kendaraan dapat membelok dengan baik tanpamenimbulkan gesekan antara ban dengan permukaan jalan

Sudut belok kendaraan lengan trapesium :
a. Kondisi Lurus

 
Gambar 3.17.  Kemudi lengan trapesium posisi lurus

b. Kondisi belok ke kanan 30 derajat (Sudut belok kanan > sudut belok kiri)
 
Gambar 3.18.  Kemudi lengan trapesium posisi belok kanan

c. Belok ke kiri 20 derajat (Sudut belok kiri > sudut belok kanan)

 
Gambar 3.19.  Kemudi lengan trapesium posisi belok kiri


4. Komponen Kemudi Lainnya Komponen sistem kemudi lainnya bergantung pada jenis kemudi yang digunakan antara lain :
1. Steering wheel. Ada beberapa macam roda kemudi ditinjau dari konstruksinya yaitu :
a. Roda kemudi besar
 
Gambar 3.20.  Roda kemudi besar

Bentuk ini mempunyai keuntungan, yaitu mendapatkan momen yang besar sehingga pada waktu membelokkan kendaraan akan terasa ringan dan lebih stabil. b. Roda kemudi kecil
 

Gambar 3.21.Roda kemudi kecil

Mempunyai keuntungan tidak memakan tempat dan peka terhadap setiap gerakan yang diberikan pada saat jalan lurus, akan tetapi dibutuhkan tenaga besar untuk membelokkan kendaraan karena mempunyai momen kecil

c. Roda kemudi ellips
 
Gambar 3.22. Roda kemudi ellips

Model ini dapat mengatasi kedua-duanya karena merupakan gabungan roda kemudi besar dan kecil.

---

Share : Facebook Twitter Google+ Digg

Jika Anda menyukai Artikel di blog ini, Silahkan klik disini untuk berlangganan gratis via email, Anda akan mendapat kiriman artikel setiap ada artikel yang terbit di Our Akuntansi