BAB II LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 6 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Garis Besar Chasis Dan Suspensi Pada sebuah kendaraan terbagi ke dalam beberapa sistem yang merupakan point utama dari adanya sebuah kendaraan, salah satunya sistem chasis meliputi suspensi yang menopang axle, kemudi untuk mengatur arah kendaraan, roda, ban dan rem untuk menghentikan laju kendaraan. Sistemsistem berpengaruh langsung terhadap kenikmatan berkendara, stabilitas dan sebagainya. Sistem rem digunakan untuk mengurangi atau menghentikan kendaraan dan mempertahankan posisi kendaraan pada saat parkir. Gambar 2.1 Chasis Range Rover (

2 7 2.2 Suspensi Sistem suspensi terletak diantara bodi kendaraan dan roda-roda, dan dirancang untuk menyerap kejutan dari permukaan jalan sehingga menambah kenikmatan dan stabilitas berkendara serta memperbaiki kemampuan daya cengkram roda terhadap permukaan jalan. Suspensi terdiri dari pegas, shock absorber, stabilizer, dan sebagainya. Pada umumnya suspensi dapat digolongkan menjadi suspensi tipe rigid (rigid axle) dan tipe bebas (independent suspension). Suspensi menghubungkan bodi kendaraan dengan roda-roda dan berfungsi sebagai berikut: a) Selama berjalan kendaraaan secara bersama-sama dengan roda, menyerap getaran, oskilasi dan kejutan dari permukaan jalan, hal ini untuk melindungi penumpang dan barang agar aman, serta menambah kenyamanan dan stabilitas b) Memindahkan gaya pengereman dan gaya gerak ke bodi melalui gesekan antara jalan dengan permukaan roda. c) Menopang bodi pada axle dan memelihara letak geometris antara bodi dan roda-roda.

3 8 Gambar 2.22 Perbandingan mobil yang menggunakan suspensi ( air suspension.com) 2.3 Komponen Utama Suspensi Sistem suspensi terdiri dari komponen-komponen berikut ini. Dan dari komponen-komponen ini, pegas-pegass dan shock absorber semua sistem suspensi, sedangkan komponen lainnya hanya digunakan digunakan pada pada sistem tertentu saja yang menggunakan sistem komponen utamaa dari sistem suspensi adalah : tambahan khusus. Adapun a) Pegas b) Shock Absorber c) Suspension Arm d) Ball Joint e) Bushing Karet f) Bumper g) Strut Bar h) Stabilizer Bar i) Lateral Rod j) Control Arm

4 9 Gambar 2.3 Komponen sistem suspensi pada saat terpasang (Wahyu Triyono, Buku sistem suspensi ) Pegas Pegas berfungsi untuk menyerap kejutan dari permukaan jalan dan getaran dari roda-roda agar tidak diteruskan ke kendaraaan. Ada beberapa jenis pegas yang digunakan pada sistem suspensi yaitu: 1) Pegas Daun Disusun dari beberapa lembar pegas daun yang terbuat dari baja. Suspensi ini memberikan efek peredaman kejut dengan memanfaatkan elastisitas baja. Semakin panjang pegas, semakin besar kelenturannya. Dengan menambah jumlah lembaran pegas, semakin berat beban yang dapat ditopang, meskipun elastisitasnya berkurang.

5 10 Gambar 2.4 Suspensi dengan pegas daun (Wahyu Triyono, Buku sistem suspensi ) 2) Pegas Koil Pegas koil (coil spring) terdiri dari batang baja bulat yang digulung membentuk spiral dan memanfaatkan elastisitas puntiran batang baja. Gambar 2.5 Sistem suspensi dengan pegas koil (Wahyu Triyono, Buku sistem suspensi )

6 11 3) Pegas Torsi Pegas batang torsi juga memanfaatkan elastisitas yang diperoleh dari puntiran batang baja, tetapi alat ini merupakan batang lurus. Gambar 2.6 Suspensi dengan pegas torsi (Wahyu Triyono, Buku sistem suspensi ) 4) Pegas Udara (Air Spring) Jenis ini memanfaatkan elastisitas udara, yang dikompresikan dalam tabung karet. Mampu memberikan aksi pemegasan yang lembut dan mampu menjaga tinggi kendaraan secara konstan walaupun beban bervariasi. Dengan kekuatan pegas yang dapat menyesuaikan dengan beban, tipe ini dapat memberikan kenyamanan baik pada saat kendaraan berbeban maupun kosong.

7 12 Gambar2.7 Sistem suspensi udara ( 5) Shock Absorber Shock absorber berfungsi untuk menyerap getaran yang muncul pada saat pegas menerima kejutan saat kendaraan berjalan. Sehingga getaran dapat segera diredam dan kenyamanan kendaraan lebih baik. Shock absorber dapat berbentuk tabung maupun silinder, tetapi keduanya memanfaatkan resistensi aliran oli. Saat ini jenis silinder lebih banyak dipakai. Menurut cara kerjanyashock absorber ada dua jenis yaitu single acting yang hanya memberikan tahanan shock diperpanjang dengan double acting (tipe ganda) yang berfungsi baik saat shock absorber diperpendek maupun diperpanjang.

8 13 Apa bila pada suspensi hanya terdapat pegas, kendaraan akan cendrung beroskilasi naik danturun pada waktu menerima kejutan dari jalan sehingga menyebabkan ketidaknyamanan. Untuk itu shock absorber dipasang untuk meredam oskilasi dengan cepat agar memperoleh kenyamanan berkendara dan kemampuan cengkram ban terhadap jalan. Gambar 2.8 evektivitas shock absorber (Wahyu Triyono, Buku sistem suspensi ) Cara kerja didalam shock absorber teleskopic terdapat cairan khusus yang disebut minyak shock absorber. Pada shock absorber tipe ini, gaya redamnya dihasilkan oleh adanya lubang tahanan aliran minyak karena melalui orific (lubang lurus kecil) pada waktu piston bergerak.

9 14 Gambar 2.9 cara kerja shock absorberr (Wahyu Triyono, Buku sistem suspensi ) 5.1 Jenis-jenis shock absorber menurut cara kerjanya adalah sebagai berikut: Shock absorberr kerja tunggal (single action) Efek meredam hanya terjadi pada waktu shock absorber ber ekspansi. Sebaliknya pada saat kompresi tidak terjadi efek peredaman

10 15 Gambar 2.10 shock absorber tipe single action (Wahyu Triyono, Buku sistem suspensi ) Shock absorberr kerja ganda (multiple action) Baik pada saat ekspansi maupun kompresi absorber selalu bekerja meredam. Pada umumnya kendaraan sekarang menggunakan tipe ini Gambar 2.11 shock absorber tipe multiple action (Wahyu Triyono, Buku sistem suspensi)

11 Menurut konstruksinya shock absorber digolongkan menjadi beberapa tipe seperti yang ada dibawah ini: Shock absorberr tipe twin tube Didalam shock absorber tipe ini terdapat presure tube dan outer tube yang membatasi working chamber (silinder dalam ) dan reservoir chamber (silinder luar) Shock absorberr tipe monoo tube Di dalam shock absorber hanya terdapatt satu silinder (atau tanpa reservoir. Gambar 2.12 shock absorber tipe twin tube dan monotype (Wahyu Triyono, Bukuu sistem suspensi )

12 Penggolongan shock absorber menurut medium kerjanya hanya terbagi menjadi dua jenis yaitu : Shock Absorber dengan medium gas Untuk shock absorber tipe gas biasanya menggunakan gas nitrogen, yang dijaga pada temperatur rendah kg/cm 2 atau temperatur tinggi kg/cm Shock Absorber dengan medium minyak atau oli yang biasaa disebut shock absorber hidrolik Gambar 2.13 Shock absorber tipe gas (Wahyu Triyono, Buku sistem suspensi )

13 18 6) Ball Joint Ball joint menerima beban vertikal maupun beban lateral. Disamping itu ball joint juga berfungsi sebagai sumbu putaran roda pada saat kendaraan membelok. Gambar 2.14 Ball joint (I Solihin Mulyadi Perbaikan Chasis ) Untuk untuk perawatan, padaa bagian dalam ball joint terdapat gemuk untuk melumasi bagian yang bergesekan. Pada setiap interval tertentu gemuk harus diganti dengan tipe mobidenum disulfade lithium base. Untuk menambah gemuk, lepaskan screw plug kemudian pasangkan fitting gemuk.

14 19 Gambar 2.15 Ball joint biasaa dengan ball joint dudukan dari resin (I Solihin Mulyadi Perbaikan Chasis ) 7) Stabilizer Bar Stabilizer bar berfungsi untuk mengurangi kemiringan kendaraaan akibat gaya sentifugal padaa saat kendaraan membelok. Disamping itu meningkatkan traksi roda. Untuk suspensi depan pada mobil kecil, stabilizer bar biasanya dipasang pada kedua lower arm melalui bantalan karet dan lingkage. Pada bagian tengah di ikat ke frame atau bodi pada dua tempat melalui bushing. Cara kerja stabilizer bar adalah bila roda kanan dan kiri bergerak keatas dan ke bawah secara bersamaan dengan arah dan jarak yang sama, stabilizer bar harus bebas dari puntiran.

15 20 Gambar 2.16 Stabilizer bar terpasang pada posisinya (I Solihin Mulyadi Perbaikan Chasis ) Umumnya pada saat kendaraan membelok, pegas roda bagian luar (outer spring) tertekan dan pegas roda bagian dalam (inner) mengembang. Akibatnya stabilizer bar akan terpuntir kaena salah satu ujungnya tertekan keatas dan ujung lainnya bergerak ke bawah. Batang stabilizer cendrung menahan terhadap puntiran tahanann terhadap puntiran ini berfungsi mengurangi bodyroll dan memelihara kemiringan yang aman. dan memelihara bodi dalam batas

16 21 Gambar 2.17 kerja stabilizer bar (I Solihin Mulyadi Perbaikan Chasis ) 8) Strut Bar Seperti diperlihatkan pada gambar dibawah, salah satu ujung strut bar dipasang pada lower suspension arm dan ujung lainnya diikatkan ke bodi atau cross member melalui bantalan karet. Strut bar berfungsi untuk menahan lower arm agar tidak bergerak maju mundur pada saat menerima kejutan dari permukaan jalan yang tidak rata atau dorongan akibat terjadinya pengereman.

17 22 Gambar 2.18 Strut bar terpasang pada cross member (I Solihin Mulyadi Perbaikan Chasis ) 9) Lateral Rod Control Lateral rod control dipasang diantara axle dan bodi kendaraan. Tujuannya untuk menahan axle pada posisinya terhadap beban dari samping. Untuk suspensi udara lateral rod terhung antaraa axle dengan frame atau chasis. Gambar 2.19 lateral rod control (I Solihin Mulyadi Perbaikan Chasis )

18 23 10) Bumper Pada saat kendaraann melalui jalan yang berlubang atau tonjolan besar, pegas mengerut dan mengembang secara berlebihan. Keadaaan 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 akan mengembang diluar batas maskimumnya Gambar 2.20 Bumper (I Solihin Mulyadi Perbaikan Chasis ) 2.4 Tipe dan Karakteristik Suspensi Menurut konstruksinya suspensi dapat digolongkan menjadi dua tipe, yaitu :

19 Suspensi Rigid Pada suspensi tipe rigid, roda kiri dan kanan dihubungkan oleh axle tunggal, axle dihubungkan ke bodi dan rangka melalui pegas (pegas daun atau pegas koil). Suspensi rigid banyak digunakan pada roda depan dan belakang truk dan bus dan pada roda belakang mobil penumpang (mini bus). Hal ini karena konstruksinya kuat dan sederhana. Gambar 2.21 Suspensi jenis Rigid (I Solihin Mulyadi Perbaikan Chasis ) Suspensi Model Bebas (Independent) Pada suspensi model bebas (independent suspension), rodaroda 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 truk kecil (pick up). Sekarang

20 25 suspensi model bebas sekarang juga digunakan padaa roda belakang mobil penumpang (mini bus) Gambar 2.22 Suspensi jenis Independent (I Solihin Mulyadi Perbaikan Chasis ) 2.5 Sistem Suspensi Depan 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 ini berfungsi menyerap gaya-gaya ini agar kendaan berjalan sesuai dengann arah yang diinginkan. Disamping itu untuk mencegah roda bergoyang, bergerak kearah depan, belakang, samping, secara berlebihanatau merubah kemiringan roda, hal ini akan mempengaruhi kestabilan kendaraan. Karena faktor inilah suspensi model bebas sering digunakan pada roda depan. Sebagai contoh adalah tipe macperson strut dan tipe double wishbone.

21 Tipe Macperson Strut Suspensi ini banyak digunakan banyak digunakan pad roda depan mobil ukuran kecil dan sedang. Konstruksinya terdiri dari lower arm, strut bar, stabilizer bar dan strut assembly. 1) Lower arm, ujungnya dipasang pada suspension member melalui bushing karet dan dapat bergerak naik turun. Ujung lainnya dipasang ke steering knuckle arm melalui ball joint. 2) Strut bar berfungsi menahan gaya yang bekerja pada roda pada arah depan dan belakang. Salah satu ujung strut bar dipasang pada lower arm dan ujung yang lainnya diikat pada cross member melalui bracket bantalan. 3) Stabilizer bar berfungsi mengurangi kemiringan kendaraan ketika membelok dan menambah kemampuan cengkram roda terhadap jalan agar kendaraan stabil. Stabilizer bar dipasang pada lower arm melalui bushing karet dan ring, dan pada bodi melalui bushing karet. 4) Pegas koil dipasang pada rakitan strut, dan shock absorber ditempatkan didalam rakitan strut. 5) 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

22 27 dan bearing. Bagian bawah strut diikat dengan baut pad steering knuckle. Gambar 2.23 Suspensi tipe macperson strut (I Solihin Mulyadi Perbaikan Chasis ) Tipe Wisbone Dengan Pegas Koil Suspensi model wishbone dengann pegas koil ini banyak digunakan pada roda depan mobil penumpang dan truck kecil. Konstruksinya terdiri dari roda yang dipasang pada bodi melalui dua lengan suspensi (upper dan lower arm). Shock absorber dan pegas koil dipasang diantara kedua arm tersebut diatas, steering knuckle dan frame. Salah satu ujung arm dipasang pada bodi frame melalui bushing, dan ujung lainnya pada steering knuckle melalui ball joint. Bagian shock absorber diikat pada bodi atau frame, dan bagian bawahnya ke lower arm.. Pegas koil terletak diantara lower arm dan bodi frame.

23 28 Gambar 2.24 Suspensi tipe Wisbone Dengan Pegas Koil (I Solihin Mulyadi Perbaikan Chasis ) Tipe Double Wishbone Dengan Batang Torsi Suspensi tipe in banyak digunakan pada truk kecil yang menggunakan suspensi dengan pegas koil. Batang torsi dipasang pada lower dan upper arm. Konstruksinya tampak seperti pada gambar dibawah ini, batang torsi dipasang pada upper arm. Lower dihubungkan pada suspension member melalui bushing karet. Upper arm dihubungkan ke poros upper arm dengan bushing karet. Torsi arm diikatkan pada upper arm belakang dengan dua baut dan batang torsi. Bagian depan dari setiap batang torsi dimasukan ke torque arm pada upper arm, dan pada bagian belakang dari batang torsi dipasang kedalam achor arm yang diikatkan ke cross member dengan baut penyetel anchor arm. Sehingga penyetelan tinggi kendaraan menjadi mudah dengan menggunakan baut ini. Splin depan dan belakang dari

24 29 masing-masing batang torsi dilengkapi dengan tutup debu untuk menjaga dari kotoran-kotoran. Gambar 2.25 Suspensi tipe Wisbone Dengan Pegas Torsi (I Solihin Mulyadi Perbaikan Chasis ) Tipe Pegas daun Paralel Suspensi tipe ini biasa digunakan pada roda depan truk dan bus yang biasanya menerima beban berat. Gambar dibawah ini menunjukan suspensi depan truk atau bus dengan penggerak roda belakang. Bagian tengah pegas daun diikatkan pada axle hub dengan menggunakan U Bolt. Gambar 2.26 Suspensi depan tipe pegas daun (I Solihin Mulyadi Perbaikan Chasis )

25 Sistem Suspensi Belakang Pada umumnya suspensi belakang menerima berat yang berlebihan dari penumpang dan barang. Keadaan ini yang menimbulkan kesukaran dalam menentukan kekerasan pegasnya. Apabila pegas dibuat cukup keras untuk beban berat, akan menjadi terlalu keras bila kendaraan berjalan dalam keadaan kosong, pegas menjadi terlalu lamah sewaktu mendapat beban berat, demikian pula dengan keadaan shock absorber. Keadaaan ini dapat diatasi dengan menggunakan pegas daun tipe pegas lain yang mempunyai konstanta yang variabel, shock absorber yang diisi gas dan lain-lain. Suspensi belakang dirancang agar axle selalu pada posisi yang benar, dan bila melalui jalan yang tidak rata roda-roda melambung pada saar kosong tanpa mempengaruhi kestabilan arah roda depan Suspensi Belakang Tipe Pegas Daun Paralel Suspensi rigid axle ini banyak digunakan pada suspensi belakang kendaraan komersial. Tipe axle yang biasa menggunakan suspensi dengan pegas daun paralel disebut Live-axle, yaitu satu unit yang terdiri dari differential, axle shaft, dan wheel hub. Live axle dihubungkan ke propeler shaft dan frame dan dapat bergerak naik turun bersama pegas. Tipe ini tahan terhadap beban, gaya pengereman dan gaya penggerak. Untuk konstruksi, pada umumnya ujung depan dari setiap pegas daun diikatkan ke bracket pegas pada struktural member atau frame melalui bushing karet dengan hanger pin. Ujung belakang pegas

26 31 diikatkan ke bracket pegas pada structural member atau frame melalui bushing karet dengan shackel. Seperti pad gambar dibawah ini, pada saat pegas berdefleksi karena perubahan beban, pegas menjadi panjang, dan shackle dapat mengimbangi perubahan tersebut. Bushing karet mempunyai dua fungsi yaitu : menahan getaran dan mencegah agar getaran tersebut diteruskan ke bodi, disamping itu agar pin shackle dapat bergerak maju dan mundur padaa saat perubahan bentuk pegas. Bagian tengah pegas dihubungkan padaa axle dengan U bolt. Gambar 2.27 suspensi belakang dengan pegas daun paralel (I Solihin Mulyadi Perbaikan Chasis ) Suspensi Belakang Tipe Pegas Koil 4 Link Diantara suspensi rigid, tipe inilah yang menghasilkan kenikmatan berkendaraa yang cukup baik. Karena penanganan posisii axle

27 32 dan beban suspensi dilakukan secara terpisah. Dan suspensi jenis ini menggunakan pegas koil. Padaa konstruksinya posisi axle adalah memikul dua lower control arm, dua upper control arm serta satu lateral rod. Sedangkan untuk menopang beban dan menyerap kejutan hanya digunakan pegas. Gaya dari arah depan belakang yang ditimbulkan oleh sistem rem dan sistem penggerak ditahan oleh lower dan upper control arm. Sedangkan gaya disamping ditahan oleh lateral control rod. Salah satu ujung dari setiap control arm atau lateral rod diikat pada bodi atau frame, dan ujung lainnya pada rear axle housing melalui bushing karet. Pegas daun dipasang diantar lower control arm atau rear housing dan bodi. Gambar 2.28 Suspensi Belakang Tipe Pegas Koil 4 Link (I Solihin Mulyadi Perbaikan Chasis )