34 BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Sistem Power Steering Power steering adalah suatu tipe peralatan hidrolik yang digunakan untuk memperingan kemudi, sumber tenaga penggerak pompa yaitu menggunakan tenaga mesin, jadi putaran pompa sesuai putaran mesin. Sistem kemudi power steering merupakan perpaduan antara mekanisme stering, power steering, suspensi, dan roda. Semua itu adalah faktor yang terkait dengan FWA (front wheel alaignment). Kendaraan membutuhkan tenaga yang besar untuk
35 mengemudikannya, karena beban yang besar pada roda depan. Sistem power steering memiliki sebuah booster hidrolik pada mekanisme kemudi agar daya kemudi menjadi lebih kecil. Dalam mitsubhisi daya pengemudian (steering effort) 20-39N (2-4 Kg), ini cukup besar untuk mengendalikan kendaraan sehingga mengurangi tenaga pengemudi. Power steering direncanakan untuk mengurangi daya pengemudian pada kecepatan rendah dan parkir, serta meningkatkan daya pengemudian sesuai tingkat kecepatan. 3.2. Spesifikasi Komponen 3.2.1. Pompa power steering Pompa power steering atau dikenal juga dengan nama Vane pump adalah pompa pada sistem power steering yang berguna untuk mensirkulasikan minyak power steering. Gambar 3.1 pompa power steering (www. Blogspot.com)
36 3.2.2. Reservoir tank Tangki resevoir menampung persediaaan minyak power steering. Penempatannya dapat disatukan dengan pump body dan juga terpisah dengan pump body dengan pipa penghubung. Biasanya tutup tangki reservoir dilengkapi dengan pengukur minyak (level gauge/ deep stick) untuk memeriksa ketinggian permukaan minyak power steering dalam tangki. Bila ketinggian permukaan minyak dalam tangki kurang dari yang ditentukan, maka pompa akan kemasukan udara dan kinerja pompa menjadi tidak normal. Gambar 3.2. reservoir tank 3.2.3. Selang oli Selang ini berfungsi yang menyalurkan oli yang bertekanan tinggi dari Vane Pump ke bagian Rack Pinion/Gearbox, dengan perputaran/rotasi yang sangat cepat maka dapat menimbulkan efek bunyi jika bahan selang yang dipakai kurang bagus kualitasnya.
37 Gambar 3.3 selang oli 3.2.4. Sabuk Sabuk adalah elemen transmisi daya yang fleksibel yang dipasang secara ketat pada puli dan cakra. 3.2.5. Puli Gambar 3.4 sabuk/v-belt Puli adalah sebuah mekanisme yang terdiri dari roda pada sebuah poros atau batang yang memiliki alur diantara dua pinggiran di sekelilingnya. Sebuah tali, kabel, atau sabuk biasanya digunakan pada alur puli untuk memindahkan daya. Puli digunakan untuk mengubah arah gaya yang digunakan, meneruskan
38 gerak rotasi, atau memindahkan beban yang berat. Puli merupakan salah satu dari enam mesin sederhana. Sistem puli dengan sabuk terdiri dua atau lebih puli yang dihubungkan dengan menggunakan sabuk. Sistem ini memungkinkan untuk memindahkan daya, torsi, dan kecepatan, bahkan jika puli memiliki diameter yang berbeda dapat meringankan pekerjaan untuk memindahkan beban yang berat Gambar 3.5 a. puli pompa ps Gambar 3.5 b. puli motor listrik
39 3.2.6. Regulator Tegangan Pengatur tegangan (voltage regulator) berfungsi menyediakan suatu tegangan keluaran dc tetap yang tidak dipengaruhi oleh perubahan tegangan masukan, arus beban keluaran, dan suhu. Pengatur tegangan adalah salah satu bagian dari rangkaian catu daya DC. Dimana tegangan masukannya berasal dari tegangan keluaran filter, setelah melalui proses penyearahan tegangan AC menjadi DC. Pengatur tegangan dikelompokkan dalam dua kategori, pengatur linier dan switching regulator. yang termasuk dalam kategori pengatur linier, dua jenis yang umum adalah pengatur tegangan seri (Series Regulator) dan pengatur tegangan parallel (Shunt Regualtors). Dua jenis pengatur di atas dapat diperoleh untuk keluaran tegangan positif maupun negatif. Sedangkan untuk switching regulator terdapat tiga jenis konfiguarsi yaitu, step-up, step-down dan inverting. Spesifikasi regulator tegangan yang digunakan : Merek : (OKI) Regulator : TDGC2-1KC VOL = 0-250 V/1KVA
40 Gambar 3.6 regurator tegangan 3.2.7. MOTOR LISTRIK Motor listrik termasuk kedalam kategori mesin listrik dinamis dan merupakan sebuah perangkat elektromagnetik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll di industri dan digunakan juga pada peralatan listrik rumah tangga (seperti: mixer, bor listrik, kipas angin). Motor listrik kadangkala disebut kuda kerja nya industri, sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri. yaitu: Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor listrik secara umum adalah sama,
41 1. Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya. 2. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan. 3. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torsi untuk memutar kumparan. 4. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan. Motor listrik sudah menjadi kebutuhan kita sehari-hari untuk menggerakkan peralatan dan mesin yang membantu perkerjaan. Untuk memutar baling-baling pada kipas angin, digunakan motor listrik. Demikian juga, motor listrik digunakan pada peralatan rumah tangga lainnya seperti: hair dryer, blender, pompa air, mesin cuci, mesin jahit, bor listrik dll. Mesin-mesin pertanian terutama mesin pengolahan hasil pertanian dan mesin-mesin di industri pun banyak yang menggunakan tenaga putarnya dari motor listrik. Pada motor bakar, motor listrik digunakan sebagai motor starter.
42 Spesifikasi motor listrik yang digunakan : Tipe = yc 90L 4 1 FASE 1,1 Kw 1,5 Hp - 220 v - 50 Hz - 1420 r/min - 10,5 A Gambar 3.7 motor listrik
43 3.3 DIAGRAM PROSEDUR PENGUJIAN MULAI Studi Pustaka Persiapan Pengujian Tegangan regulator Motor listrik Pompa power steering Proses Pengujian Kec. Aliran fluida (ml/m) Tekanan fluida (m/s) Putaran (rpm) Pengumpulan Data Hasil Pengujian Analisa Data Pengujian Tidak YA Hasil Selesai
44 3.4. Additional Instruments (Alat Tambahan) Alat ukur atau alat bantu tambahan yang digunakan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh flow meter yang dihasilkan oleh pompa power steering antara lain : 1. Flow meter 2. Pressure gauge 3. Valve dan busur derajat dan 4. tachometer Pengujian dilakukan di laboratorium proses produksi Universitas Mercu Buana dengan menggunakan suatu sistem pengujian yang terintegrasi. Pompa power steering dirancang sedemikian rupa dengan regulator tegangan atas suatu kontruksi dengan didudukan yang dibuat sedemikian rupa. Uji seberapa besar pengaruh flow meter terhadap pompa power steering berkapasitas 5 Kw dengan tegangan legulator (n) = 75 volt, 100 volt, 125 volt, 150 volt, 175 volt, 200 volt, 225 volt, dan 250 volt. sehingga didapat hasil perbedaan yang dihasilkan oleh putaran pompa yang dimana dapat diketahui dari hasil RPM yang ditunjukan oleh Tacho meter. 3.5. Jenis-Jenis Alat Uji yang digunakan 3.5.1. Flow merter Flow meter adalah alat yang digunakan untuk mengetahui adaanya suatu aliran material (liquid powder) dalam suatu jalur aliran, dengn segala aspekaliran
45 itu sendiri yaitu kecepatan aliran flow rate dan total massa atau volume dari material yang mengalir dalam jangka waktu tertentu seringdisebut dengan istiah totalizer. Gambar 3.8 flow meter 3.5.2. Pressure Gauge Pressure gauge adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan fluida (gas atau liquid) dalam tabung tertutup. Satuan dari alat ukur tekanan ini berupa psi (pound per square inch), psf (pound per square foot), mmhg (millimeter of mercury), inhg (inch of mercury), bar, atm (atmosphere), N/m^2 (pascal).
46 Gambar 3.9 presure gauge 3.5.3. valve dan busur derajat a. bahwa satuan besar sudut adalah derajat. Cara mengukur besar sudut digunakan alat ukur yang disebut busur derajat. Besar sudut yang biasa diukur dengan busur derajat adalah 0 sampai dengan 180. b. Valve/kran ialah alat yang berfungsi untuk mengatur (buka/tutup) aliran benda cair dalam suatu sistem. Seal valve mempunyai fungsi untuk menutup celah sehingga tidak terjadi kebocoran pada valve. Dalam penggunaannya, seal valve merupakan komponen yang paling cepat aus karena pemakaian, dan untuk seringkali kita harus mengganti satu unit valve meski hanya sealnya saja yang aus, tetapi anda tidak perlu kawatir, karena kami dapat membantu anda untuk menyediakan seal-nya saja, yang sudah jelas lebih murah daripada mengganti satu unit valve. Jenis valve yang paling umum dan menggunakan seal valve ialah:
47 Gambar 3.10 valve dan busur derajat 3.5.4. Tacho Meter Tachometer adalah sebuah alat pengujian yang dirancang untuk mengukur kecepatan rotasi dari sebuah objek, seperti alat pengukur dalam sebuah mobil yang mengukur putaran per menit (RPM) dari poros engkol mesin. Kata "tachometer" berasal dari kata Yunani tachos yang berarti "kecepatan" dan metron yang berarti "untuk mengukur". Perangkat ini pada masa sebelumnya dibuat dengan dial, jarum yang menunjukkan pembacaan saat ini dan tanda-tanda yang menunjukkan tingkat yang aman dan berbahaya. Pada masa kini telah diproduksi tachometer digital yang memberikan pembacaan numerik tepat dan akurat dibandingkan menggunakan dial dan jarum.
48 Gambar 3.11 Tacho Meter 3.6. Pengujian dan Analisa Pengujian merupakan faktor utama yang mempengaruhi relevannya data hasil pengujian dan analisa terhadap karakteristik pengujian yang terpenting dalam pengujian pengaruh flow meter pada penggunaan pompa power steering berkapasitas 5 Kw. adalah sebagai berikut : 1. Pengukuran perbedaan RPM yang dihasilkan pada motor listrik terhadap Flow Meter yang dihasilkan pompa power steering. 2. Pengukuran perbandingan kecepatan RPM pada tegangan 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, dan 250 dengan sudut 30 0, 45 0, dan 60 0 pada pompa power steering.
49 3.6.1. Pengukuran Putaran Motor Listrik Yang Dihasilkan Pompa Power Steering Pada Tegangan regulator Tertentu. Adalah putaran motor listrik yang dihasilkan dari putaran pompa yang digerakan oleh regulator tegangan yang dikontakan dengan listrik setelah terdapat hasil daya RPM lalu dilakukan perhitungan kecepatan yang di ukur oleh alat ukur Tacho Meter. 3.6.2. Pengukuran perbandingan kecepatan RPM pada sudut 30 0, 45 0, dan 60 0 pada pompa power steering Adalah hasil kecepatan RPM yang sudah diukur pada Tacho Meter, dan setiap sudut 30 0, 45 0, 60 0 terdapat perbedaan, perbedaan itu yang dianalisa. Pada pompa power steering terdapat perbedaan kecepatan RPM yang sudah dilakukan dan didapat hasil uji coba. 3.6.3. Informasi Umum pengaruh flow meter pada penggunaan pompa power steering berkapasitas 5 Kw. Adalah suatu analisa yang dimana akan didapat perbandingan kecepatan RPM yang di hasilkan pada sudut yang sudah di tentukan, dan dimana juga terdapat perbedaan antara ukuran flow meter dan sudut valve yang di tentukan. 3.7. Persiapan Sebelum Uji 3.7.1. Kondisi Tempat Uji a. Kondisi uji alat di dalam lep.mesin universitas mercu
50 b. Tempat peralatan uji sebaiknya diletakkan tidak langsung kena matahari, hujan atau angin. 3.7.2. Kondisi alat uji coba a. Pompa power steering siap untuk dilakukan pengujian. b. Kontruksi/rangkaian pompa berada pada tempat datar dan tidak bergeser. c. Regulator, motor listrik dan pompa berada dalam keadaan baik dan siap untuk digunakan. 3.7.3. Kondisi alat ukur a. Alat ukur presure gauge harus 8 bar. b. Alat ukur harus mampu mengukur kecepatan RPM hingga maksimal 1000 RPM. c. Alat ukur sebelum dipergunakan harus dilakukan proses pemanasan. d. Alat ukur bearada dalam keadaan baik dan siap untuk dipakai. e. Alat ukur harus dikalibrasikan nol, baik secara manual ataupun otomatis. 3.7.4. Prosedur penghidupan pompa power steering untuk melakukan uji coba. a. Tenaga listrik yang digunakan untuk menghidupkan pompa power steering yaitu 1 phase. b. Naikan tegaangan regualor dan panaskan motor listrik pada pompa ps sehingga putarannya akan setabil. c. Pressure gauge dalam keadaan 0 bar sebelum dilakukan aba-aba untuk menaikan tegangan regulator 75 volt sampai dengan 250 volt.
51 d. Setelah dilakukan aba-aba untuk menghidupkan regulator maka putar flow meter dan valve sesuai yang di tentukan. e. Memeriksa kondisi regulator tegangan dan mesin Motor listrik apakah sudah bekerja dengan baik melalui putaran puli yang berputar. 3.7.5. Prosedur mematikan pompa power steering untuk melakukan uji coba. a. Putar tombol regulator tegangan ke posisi 0, agar putaran motor pada pompa ps berhenti. b. Matikan Aliran listrik untuk mematikan pompa power steering. 3.7.6. Prosedur Uji a. Periksa apakah regualtor tegangan, motor listrik dan pompa power steering dalam keadaan baik. b. Periksa flow meter, pressure gauge dan valve apakah sudah berfungsi dengan baik. c. Periksa keamanan diri pada saat uji coba, agar terjadi keselamatan dalam kerja.