MODIFIKASI SISTEM STEERING CHEVROLET LUV MENJADI POWER STEERING

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

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 ) 1

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. 2

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. 3

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 ) 4

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 ) 5

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. 6

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 ) 7

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. 8

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. 9

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 ) 10

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 katupkatup. 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 menyatu dengan reservoir. Pada modifikasi mobil Chevrolet Luv menggunakan vane pump yang terpisah dengan reservoir. Pada vane pump terdapat 10 buah vane plate dan bagian belakangnya terdapat katup pengontrol ( flow control valve ). 11

Gambar 2.12. Vane pump dan reservoir yang menyatu ( Sumber : Team Toyota, 1995 ) Rotor berputar didalam cincin kam (cam ring yang dipasangkan ke rumah pompa ( pump housing ), pada rotor terdapat alur-alur untuk pemasangan vane plate. Permukaan luar rotor berbentuk bulat tetapi permukaan dalam cincin kam berbentuk oval, sehingga ada celah antara rotor dan cincin kam. Vane pump bersentuhan pada permukaan dalam cincin kam. Dengan ada nya gaya sentrifugal dan tekanan fluida pada bagian belakang vane plate yang membentuk seal, apabila pompa menghasilkan tekanan fluida kebocoran tekanan diantara vane plate dan cincin kam dapat dicegah. - Vane pump ini terdiri dari : a. Rotor digerakkan oleh sabuk (belt) dengan perantaraan puli. b. Fixed ring dengan 6 buah slot. c. Enam buah slipper dengan pegas-pegas didalamnya dan bersentuhan langsung dengan rotor. d. Katup pengontrol yang mengatur tekanan maximum fluida dan volume aliran. 12

- Cara kerja vane pump : a. Penghisapan ( inlet ). Ruangan yang dibentuk oleh fixed ring dan rotor terbagi oleh enam buah slipper. Ruangan tersebut akan membesar sehubungan dengan putaran rotor. Pada waktu kapasitas ruangan membesar, fluida mengalir masuk dari alur pemasukan yang terdapat pada belakang poros rotor ( rotor shaft ) dan berkumpul didalam ruangan antara fixed ring dan rotor. Proses ini disebut pemasukan. Gambar 2.13. Penghisapan (inlet) ( Sumber : Team Izusu, 1995 ) b. Pembuangan ( outlet ). Pada waktu rotor terus berputar, kapasitas ruangan antara fixed ring dan ritir mengecil. Fluida yang terdapat didalamnya ditekan keluar menuju gigi kemudi melalui alur pengeluaran dari poros rotor, sementara volumenya diatur oleh katup pengontrol. Proses ini disebut buang. 13

Gambar 2.14. Pembuangan (outlet) ( Sumber : Team Izusu, 1995 ) - Komponen-komponen vane pump : a. Katup pengontrol. Volume pengeluran dari pompa bertambah sebanding dengan putaran mesin (rpm). Karena tidak ada katup pengontrol, sehingga semakin tinggi putaran motor, fluida yang dialirkan semakin banyak. Gambar 2.15. Grafik hubungan volume dan rpm tanpa katup pengontrol ( Sumber : Team Toyota, 1995 ) 14

Hal itu menyebabkan tenaga untuk membantu pengemudian semakin besar. Bila bantuan tenaga terlalu besar, akan mengganggu stabilitas pengemudian karena pengemudi tidak bisa merasakan kontak roda dengan permukaan jalan. Oleh karena itu pada vane pump dilengkapi dengan katup pengontrol untuk mengatur volume aliran minyak dari pompa ke gigi kemudi. Gambar 2.16. Katup pengontrol ( Sumber : Team Toyota, 1995 ) Lubang menuju silinder gigi kemudi diasumsikan hanya mampu mengalirkan minyak maksimum 6 liter / menit. Setelah volume aliran melebihi 6 liter / menit, tekanan sebelum saluran masuk membesar, akibatnya saluran ke reservoir terbuka dan fluida dialirkan kembali ke reservoir. Gambar 2.17. Katup pengontrol saat volume aliran > 6 liter/menit ( Sumber : Team Toyota, 1995 ) 15

Gambar 2.18. Grafik hubungan volume dan rpm dengan katup pengontrol ( Sumber : Team Toyota, 1995) Disamping terdapat katup pengontrol, di dalam vane pump juga dilengkapi dengan katup pengontrol volume ( control spool ) yang berfungsi untuk menurunkan volume aliran minyak pada saat pompa mencapai kecepatan tertentu, sehingga diperoleh gaya kemudi yang sesuai meskipun mobil sedang berjalan dengan kecepatan tinggi. Gambar 2.19. Penampang katup pengatur volume ( Sumber : Team Toyota, 1995 ) 16

b. Relief valve Gambar 2.20. Relief valve ( Sumber : Team Toyota, 1995 ) Relief valve terdapat di dalam katup control. Apabila roda kemudi diputar, katup flapper akan tertutup dan tekanan hidrolis didalam saluran akan bertambah. Pada saat ini relief valve membuka dan membentuk sirkuit seperti pada gambar dibawah ini. Jadi relief valve berguna untuk mengontrol tekanan hidrolis maksimum. c. Slipper Slipper selalu berhubungan langsung dengan poros rotor karena ditekan oleh tegangan pegas, ini dimaksudkan untuk mencegah kebocoran fluida dari alur pengeluaran ( outlet port ) ke alur pemasukkan ( inlet port ). Bagian yang dipotong dari slipper disediakan untuk mengalirkan fluida kedalam ruangan antara fixedring dan slipper. Tekanan hidrolis yang bekerja pada punggung slipper akan menutup dengan rapat antara slipper dan fixed ring, untuk mencegah keocoran fluida keruangan sebelahnya. 17

2. Pendingin oli ( oil cooler ). Pipa-pipa tembaga selain berfungsi untuk menyalurkan fluida power steering juga berfungsi sebagai pendingin. Akibat vane pump yang bekerja pada tekanan tinggi, dapat menyebabkan fluida menjadi panas. Dan fluida dapat didinginkan dengan cara dialirkan pada pipa pendingin yang mempunyai alur yang diperpanjang agar pendinginan maksimal. 3. Rumah gigi kemudi ( gear box housing ). Pada kemudi power steering porosnya d buat dua bagian yaitu baut kemudi dan batang torsi (torsion shaft). Jadi putaran roda kemudi dipindahkan dari batang torsi ke baut kemudi. Gambar 2.21. Rumah gigi kemudi ( Sumber : Team Toyota, 1995 ) Cara kerja : Jika batang kemudi diputar searah jarum jam (kekanan) baut kemudi juga ikut berputar dengan arah yang sama, maka mur kemudi bergerak lurus (memanjang) keatas mengikuti alur baut kemudi. Gerakan mur kemudi menyebabkan gigi sektor berputar berlawanan arah jarum jam, 18

sehingga lengan pitman melakukan gerakan ayunan dengan arah yang sama. Pada gigi kemudi model bola sirkulasi menggunakan perbandingan gigi tipe konstan. Bentuk dari gigi sektor dan gigi mur kemudi tipe konstan seperti pada gambar 2.19. Pada bentuk ini jarak radius gigi sektor (C1,C2 dan C3) dibuat sama panjangnya yaitu 40 mm. Jarak garis sumbu dan batas singgungan dengan gigi sektor (D1,D2 dan D3) juga dibuat sama yaitu 27 mm. Gambar 2.22. Gigi kemudi tipe konstan ( Sumber : Team Toyota, 1995 ) 2.2 Trouble Shooting Sistem Kemudi a. Kemudi keras, roda kemudi susah kembali Tempat yang diperiksa Penyebab gangguan Perbaikan Tekanan ban Tekanan ban rendah Tambah tekanan ban Ketinggian oli didalam tangki (Hanya Poewr Steering) Oli kurang Tambah oli Berlanjut ke halaman berikutnya 19

Gerak bebas roda kemudi Gerak bebas tidak cukup Setel gerak bebas Kelurusan roda depan Roda depan tidak lurus Perbaiki kelurusan roda depan Steering linkage Joint ball macet atau berkarat Perbaiki atau ganti joint ball dan/atau dudukan bola (ball seat) Bearing poros kemudi Bearing macet atau berkarat Ganti bearing b. Kemudi goyang dan bergetar Tempat yang diperiksa Penyebab gangguan Perbaikan Mur-mur roda Momen mur-mur roda tidak rata Kencangkan kembali mur-mur roda sampai momen yang ditentukan Pena (pin) roda Pin roda patah atau longgar Kencangkan kembali atau ganti pena (pin) roda Ban dan roda cakram Ban tidak seimbang Roda cakram berubah bentuk Perbaiki keseimbangan ban atau ganti roda cakram Gerak bebas roda kemudi Gerak bebas berlebihan Setel gerak bebas Kelurusan roda depan Roda depan tidak lurus Perbaiki kelurusan roda depan Berlanjut ke halaman berikutnya 20

Gerak bebas steering link joint ball Joint ball terlalu aus Ganti joint ball dan dudukan bola (ball seal) Gerak bebas steering link joint ball Joint ball terlalu aus Ganti joint ball dan dudukan bola (ball seal) Peredam kejut Peredam kejut rusak Ganti peredam kejut Bearing poros kemudi Gerak bebas pada bearing berlebihan atau bearing pecah Ganti bearing Sekrup penytel dan celah (clearance) poros sektor Celah (clearance) berlebihan Setel celah (clearance) Bantalan jarum poros sektor Bantalan jarum terlalu aus Ganti bantalan jarum Bagian-bagian internal unit kemudi Kerusakan piranti Ganti piranti yang rusak c. Kemudi tertarik ke satu sisi atau ke sisi lainnya Tempat yang diperiksa Penyebab gangguan Perbaikan Tekanan ban Tekanan ban tidak rata Tambahkan tekanan ban sampai tekanan yang ditentukan Ban dan roda cakram Ban tidak seimbang Roda cakaram berubah bentuk Perbaiki keseimbangan ban Ganti roda cakram Berlanjut ke halaman berikutnya 21

Bearing roda Beban awal tidak tepat atau kerusakan Perbaiki atau ganti Peredam kejut Peredam kejut rusak Ganti peredam kejut Kelurusan roda depan Rodsa depan tidak lurus Perbaiki kelurusan roda depan Rem Satu roda tertarik Perbaiki system rem d. Kemudi goyang (gerak bebas atau kekendoran yangh berlebihan) Tempat yang diperiksa Penyebab gangguan Perbaikan Ban Ban sudah jelek sekali Ban sudah gundul Ganti ban dan periksa kelurusan roda Ketinggian oli di dalam tangki (hanya power steering) Oli kurang Tambah oli Unit kemudi manual atau power steering Dudukan unit kemudi longgar Kencangkan baut-baut unit kemudi sampai momen yang ditentukan Kelurusan roda depan (toe-in) Roda depan tidak lurus (toe-in perlu disetel) Perbaiki kelurusan roda depan (setel toe-in) Roda kemudi dan poros Lock nut nroda kemudi longgar Kencangkan lock nut sampai momen yang ditentukan Berlanjut ke halaman berikutnya 22

Universal joint poros kemudi Baut-baut universal joint longgar Kencangkan baut-baut sampai momen yang ditentukan Steering linkage joint ball-nut Joint ball-nut longgar Kencangkan mur sampai momen yang ditentukan Lengan pitman dan poros sektor Mur lengan pitman longgar Kencangkan mur sampai momen yang ditentukan Bearing roda depan Bearing terlalu aus atau beban awal salah setel Ganti bearing atau setel beban awal Sistem hidrolik ( hanya power steering ) Udara di dalam sistem hidrolik Membuang udara Beban awal bearing poros cacing Beban awal salah setel Setel beban awal e. Perlu tenaga ekstra pada waktu memutar roda kemudi dengan cepat ke satu sisi atau sisi lainnya ( hanya power steering ) Tempat yang diperiksa Penyebab gangguan Perbaikan Ketinggian oli di dalam tangki ( hanya power steering ) Oli kurang Tambah oli Pompa oli ( hanya power steering ) Kebocoran internal pompa oli Perbaiki atau ganti pompa oli 23

f. Roda kemudi menyentak atau meloncat pada waktu memarkir kendaraan (hanya power steering) Tempat yang diperiksa Penyebab gangguan Perbaikan Ketinggian oli di dalam tangki ( hanya power steering ) Oli kurang Tambah oli Tekanan pompa oli Tekanan terlalu rendah Setel tekanan dan/atau ganti katup pembebas g. Goncangan jalan berlebihan Tempat yang diperiksa Penyebab gangguan Perbaikan Tekanan ban h. Ban terlalu keras Tambahkan tekanan ban sampai tekanan yang ditentukan Suspensi Suspensi longgar Perbaiki atau ganti pirantipiranti Peredam kejut Peredam kejut rusak Ganti peredam kejut Sudut camber Sudut camber salah setel Setel sudut camber Beban awal bearing Beban awal perlu disetel Setel beban awal 24

h. Bunyi tidak normal Tempat yang diperiksa Penyebab gangguan Perbaikan Unit kemudi manual atau power steering Baut-baut dudukan unit kemudi longgar Kencangkan baut-baut unit kemudi sampai momen yang ditentukan Selang tekanan hidrolik (hanya power steering) Selang menyentuh bagian lain dari kendaraan Atur posisi selang Lengan pitman Lengan pitman longgar Kencangkan mur lengan pitman sampai momen yang ditentukan Steering linkage Steering linkage longgar atau aus Perbaiki atau ganti pirantipiranti steering linkage i. Pompa oli berisik Tempat yang diperiksa Penyebab gangguan Perbaikan Ketinggian oli Tidak cukup Tambahkan Tekanan udara di dalam sirkuit hidrolik Udara di dalam sirkuit Buang udara dari sirkuit Pipa hisap dan filter ada penyempitan Penyempitan pada pipa atau filter Bersihkan atau ganti Pompa oli Rusak Overhaul atau ganti Kotak gigi kemudi Rusak Overhaul atau ganti 25

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR 3.1 Uji Performance Keadaan Steering Sebelum merencanakan penggantian komponen steering menjadi power steering dilakukan dahulu pengecekan awal seluruh komponen yang lama apakah semua nya bekerja dengan normal. Setelah melakukan pengujian unjuk kerja steering dengan system yang lama lalu dilakukan pemilihan komponen power steering apakah yang cocok digunakan untuk mobil Chevrolet luv ini. Setelah melakukan pertimbangan banyak nya suku cadang untuk steering tersebut maka akhirnya diputuskan untuk menggunakan sistem steering power steering pada mobil Isuzu Panther. Setelah rencana modifikasi dan disetujui maka langkah selanjutnya adalah melakukan observasi harga onderdil di beberapa toko dan tempat-tempat penjualan onderdil di kota Solo. Lalu setelah didapatkan harga komponen-komponen yang akan dipasang maka dipertimbangkan kembali apakah harga onderdil sudah paling ekonomis atau belum. Membeli komponen-komponen Power steering Isuzu Panther lalu mengecek dan mendesain dudukan-dudukan komponen nanti nya agar bisa terpasang dan bekerja dengan baik. Melakukan pembongkaran seluruh komponen steering Chevrolet Luv lalu memulai mendesain dudukan dan mengubah fleksibel joint pada steering coloum agar bisa dipasangkan pada steering box Isuzu Panther. 26

3.2. Bentuk Awal Sistem Steering Chevrolet Luv Chevrolet Luv menggunakan sistem steering manual tipe recirculating ball seperti gambar berikut : Gambar 3.1 Steering manual tipe recirculating ball ( Sumber : Team Toyota, 1995 ) 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. Pada tipe gigi kemudi ini gerak putar roda kemudi diubah menjadi gerak ayun lengan pitman melalui roda gigi cacing dan rol. 3.3. Rencana Modifikasi Sistem Steering Chevrolet Luv Steering Chevrolet luv yang bertipe recirculating ball akan diganti menggunakan steering milik Isuzu Panther karena mobil Isuzu Panther tersebut 27

memiliki tipe steering yang sama dengan Chevrolet luv tetapi sudah bersistem power steering. Berikut ini gambar sistem power steering Isuzu Panther : Gambar 3.2. Sistem power steeing Isuzu Panther ( Sumber : Team Toyota, 1995 ) Pada system steering ini power steering fluid dialirkan dari pompa yang digerakkan oleh putaran mesin menuju steering box agar system steering bisa menjadi ringan lalu dari steering box aliran power steering fluid mengalir menuju reservoir untuk ditampung sementara lalu bersirkulasi kembali. Dalam modifikasi ini diperlukan dudukan-dudukan tambahan agar semua komponen bisa terpasang dan bekerja dengan baik. Berikut adalah Dudukan-dudukan tambahan tersebut : 1. Membuat plat dudukan tambahan pada steering box agar posisi tepat sehingga kerja steering tetap normal. 28

2. Pembuatan dudukan pompa power steering seperti gambar berikut Gambar 3.3. Contoh dudukan pompa power steering 3. Memindah posisi filter solar karena pompa power steering akan dipasang pada posisi filter solar. Rencana posisi filter solar nanti nya sebagai berikut : Gambar 3.4. Rencana posisi filter solar 29

4. Membuat plat dudukan sebagai posisi reservoir nanti nya. Berikut gambar rencana posisi reservoir. Gambar 3.5. Rencana posisi reservoir 30

BAB IV PROSES PENGERJAAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Pembongkaran sistem kemudi yang lama. 4.1.1 Pelepasan roda kemudi dan steering coloum. 1. Pelepasan roda kemudi dengan dilepasnya baut dudukan batang kemudi yang berada di tengah roda kemudi. 2. Pelepasan knuckle joint yang menghubungkan antara steering coloum dengan steering box. 3. Pelepasan baut tempat dudukan steering coloum. Gambar 4.1. Baut dudukan steering coloum 4. Menarik keluar steering coloum beserta dudukan steering coloum dari dalam mobil. Gambar 4.2. Steering coloum 40

4.1.2 Pelepasan steering linkage, pitman dan juga tie rod. 1. Pelepasan pitman Gambar 4.3. Pitman Pelepasan pitman dilakukan dengan melepaskan baut pemegang pitman yang berada di bagian bawah steering box, idle arm, dan juga steering linkage. Tarik turun pitman tapi jika sulit pukul pitman dengan palu atau lepas dengan treaker. 2. Pelepasan tie rod dan steering linkage. Gambar 4.4. Steering linkage 41

Pelepasan tie rot dilakukan dengan melepas baut yang menghubungkan tie rod dengan lengan roda lalu lepas tei rod dari dari lengan roda dengan memukul batang roda dengan palu. Jika sudah dipukul dengan palu masih tidak bisa lepas maka lepas dengan menggunakan treaker. Setelah tei rod bagian kanan dan kiri lepas ambil tie rod beserta steering linkage dari bawah mobil. 4.1.3 Pelepasan steering box. 1. Pelepasan baut dudukan steering box. Pelepasan baut ini dilakukan dari bawah mobil dikarenakan posisi pelepasan lebih mudah dan tempat pergerakan kunci pun lebih luas. Pelepasan dilakukan dengan menggunakan kunci ring dan kunci sok 2. Pengambilan steering box Gambar 4.5. Steering box Chevrolet luv Pengambilan ini dilakukan dengan menurunkan steering box secara perlahan-lahan kebawah mobil. 42

4.2. Pemasangan steering box Dalam pemasangan steering box ini dibuat dudukan tambahan agar posisi steering yang terpasang nanti posisi nya bisa tepat sehingga bisa berfungsi dengan baik. Gambar 4.6. Proses pengeboran dudukan steering box Gambar 4.7. Steering box Panther 43

4.3. Pemasangan steering coloum pada steering box yang baru. Sebelum dipasang steering box dibersihkan dari karat lalu dicat agar permukaan steering coloum terhindar dari karat. Pada pemasangan steering coloum ini ada modifikasi agar steering coloum yang lama bisa terpasang di steering box baru (stering box Panther). Hal yang dimodifikasi adalah : 1. Steering coloum yang lama dipotong agar panjang steering coloum menjadi pas. Gambar 4.8. Proses pemotongan steering coloum dengan gerinda 2. Steering coloum yang lama disambungkan dengan knucle joint milik Panther agar cocok dengan steering boxnya. Penyambungan ini dilakukan dengan memotong knucle joint Panther lalu bagian ujung knucle joint di buat lubang. Lalu membubut ujung steering coloum sesuai dengan lubang yang di buat di knucle joint. Selanjutnya ujung steering coloum dimasukan ke ujung knucle joint dan di las memutar. Hal ini dilakukan agar penyambungan ini lebih kuat. 44

4.4. Pemasangan tie rod, pitman dan steering linkage. Sebelum dipasang tie rod dan joint-joint yang ada di steering linkage di beri grease dengan menggunakan grease pump. Permukaan steering linkage dan tie rod end dibersihkan dari karat. 4.5. Pemasangan pompa power steering. Gambar4.9. Pompa power steering 1. Melakukan pembuat dudukan tambahan yang akan dipasangkan pada head silinder. Agar posisi bisa lurus dan center dengan posisi pully crank shaft maka dalam pembuatan dudukan ini menggunakan alat water pass. Gambar 4.10. Dudukan power steering 45

2. Posisi pompa power steering ini menempati tempat posisi filter solar maka posisi pompa solar pun dipindahkan dan dibuat dudukan tambahan. Karena posisi filter solar yang dipindahkan maka pipa saluran solar pun menjadi kurang panjang oleh karena itu pipa solar pun dipotong dan disambungkan dengan selang solar. Gambar 4.11. Dudukan filter solar 4.6. Pemasangan Reservoir Gambar 4.12. Reservoir 1. Sebelum dilakukan pemasangan ditentukan terlebih dahulu tempat atau posisi reservoir tersebut. 46

2. Setelah ditemukan posisi yang tepat maka dilanjutkan dengan membuat dudukan untuk memegang reservoir. 4.7. Pemasangan Selang-selang power steering Untuk pemasangan selang hanya dengan mengencangkan napel dan juga klem pada tiap sambungan saja tetapi ada hal penting yang harus diperhatikan yaitu pemasangan posisi lubang selang tidak boleh tertukar jadi selang yang mengalirkan fluida tekanan tinggi yang berasal dari pompa power steering harus masuk ke lubang saluran inlet steering box jangan sampai salah pasang ke lubang saluran outlet. 4.8. Masalah serta penyelesaian selama pengerjaan tugas akhir. Dalam kegiatan tugas akhir ini ada beberapa masalah yang tidak diduga dan hal ini pun memberi banyak pembelajaran.hal-hal tersebut adalah: 1. Bocornya saluran power steering fluid dibagian saluran masuk steering box. Hal ini terjadi karena pemasangan napel saluran yang kurang kencang sehingga power steering fluid keluar dari sirkulasi.nya. 2. Ketika power steering di coba terdengar suara kasar dari pompa dan power steering fluid yang berada di reservoir berbuih. Hal ini terjadi karena posisi reservoir yang dipasang kurang tinggi dan berada di bawah pompa jadi suara keras terjadi karena power steering fluid terlambat masuk pompa jadi proses suction pada pompa menjadi berat. 3. Terjadi kebocoran dari bagian tutup pompa power steering. Hal ini terjadi karena seal yang sudah sobek dan ditambah posisi tempat seal terkikis dan rusak. Untuk mengatasi masalah tersebut posisi tempat seal dilas kembali dengan menggunakan las asetilen dengan logam pengisinya kuningan lalu dibubut untuk membuat alur posisi tempat seal berada dan mengganti seal yang sudah robek tersebut. 47

4. Setelah digunakan beberapa kali tes drive muncul kembali kebocoran di steering box. Tetapi hal ini terjadi bukan karena napel yang kurang kencang tetapi setelah steering box dibongkar ada seal yang sudah rusak. Setelah seal yang robek diganti tidak ada lagi kebocoran pada sistem power steering. 4.9. Perhitungan beban kemudi sebelum dan setelah power steering Melalui percobaan mengukur beban kemudi sebelum dan sesudah power steering dengan menggunakan neraca pegas didapatkan : 1. Jari-jari roda kemudi : 17,5 cm = 0,175 m 2. Beban kemudi sebelum power steering : 4 kg = 39,6 N 3. Beban kemudi setelah power steering : 2.5 kg = 24.8 N Maka didapatkan : 1. Momen sebelum power steering : Momen Kemudi = Gaya/beban kemudi x Jari-jari roda kemudi = 39,6 x 0,175 = 6,93 Nm 2. Momen setelah power steering : Momen Kemudi = Gaya/beban setelah power steering x Jari-jari roda kemudi = 24,8 x 0,175 = 4,34 Nm Kesimpulan : Kemudi menjadi lebih ringan setelah menggunakan sistem power steering karena nilai beban atau gaya kemudi sebelum power steering > beban atau gaya setelah power steering = 39,6 N > 24,8 N 48

4.10. Biaya produksi tugas akhir No Uraian Jumlah Harga 1 Selang radiator 1 Rp. 55.000 2 Mur kembang M22 1 Rp. 7.500 3 Mur baut 8x10 5 Rp. 2.250 4 Ring plat 8 5 Rp 500 5 Oli power steering STP 2 Rp. 100.000 6 Plat dan potong plat 2x 2 Rp 40.000 7 Perbaikan poros sektor steering box - Rp. 200.000 8 Cat spray 1 Rp. 18.500 9 Joint kf 70 1 Rp.125.000 10 Karet ball joint 1 Rp. 2.500 11 Kabel tis 1 Rp. 1.000 12 Ring pir 2 Rp. 500 13 Mur M12 1 Rp. 500 14 Mur gelang mil 1 Rp. 2.500 15 Boot tie rod 2 Rp. 8.000 16 Klem ties 2 Rp. 2.000 17 Selang bensin 1/2 meter Rp. 9.000 18 Klem 1/2 2 Rp 4.000 19 Selang p's kf 1 Rp. 175.000 20 Reservoir oli power steering panther 1 Rp.175.000 21 Selang kembali power steering 1 Rp. 30.000 22 Potong pipa - Rp. 10.000 23 Selang power steering 1 meter Rp. 70.000 24 Selang 1/2 1 meter Rp. 20.000 25 Klem S64 8 Rp. 16.000 26 Boss rack end 2 Rp. 10.000 27 Bubut pompa power steering - Rp. 50.000 28 Seal karet DRJ x70jp 1 Rp. 4.500 29 Las kuningan - Rp. 50.000 30 Seal pompa power steering 1 Rp. 26.000 31 Pompa power steering 1 Rp. 300.000 32 Worm steer panther 235 1 Rp. 2.350.000 33 Transportasi - Rp. 50.000 34 Jasa bubut steering shaft - Rp. 50.000 35 Jasa Overhoul pompa power steering - Rp. 150.000 36 Jasa overhoul steering box - Rp. 150.000 37 Jasa Modifikasi steering shaft - Rp. 50.000 Total Rp. 4.315.250 49

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan 1. Sistem kemudi manual pada Chevolet Luv dapat diubah menjadi sistem kemudi power steering dengan power steering tipe recirculating ball milik Panther. 2. Didalam pemasangan power steering milik Panther ini perlu dilakukan beberapa proses pengerjaan yaitu Pemindahan filter solar untuk dudukan pompa power steering, pembuatan dudukan pompa power steering, pembuatan dudukan untuk steering gear Panther dan modifikasi pada steering shaft. 3. Gangguan yang sering terjadi pada power steering type recirculating ball adalah kerusakan pada oil seal dan O-ring pada power cylinder dan control valve assembly dikarenakan rusak atau sobek. 4. Biaya untuk memodifikasi sistem steering ini menghabiskan biaya sebesar Rp.4.315.250,- 5.2 Saran 1. Sistem steering masih mengalami kekurangan yaitu tidak ada komponen power steering fluid cooled yang berguna untuk mengurangi panas dari power steering fluid. 2. Perlu adanya pengembangan terhadap pembuatan dudukan-dudukan komponen agar dudukan komponen bisa lebih ringkas tempat dan lebih kuat. 3. Pompa power steering posisi nya kurang strategis dan perlu memodifikasi beberapa komponen lain seperti pemindahan posisi Aki tetapi karena waktu yang sangat mepet maka posisinya hanya diatur sedemikian sederhana agar posisi selang dan pompa power steering menjadi aman dan tidak bersentuhan dengan komponen lain. 50