LAPORAN PRAKTIK SISTEM KEMUDI, REM DAN SUSPENSI “ ELECTRIC POWER STEERING ” UNY

LAPORAN PRAKTIK

SISTEM KEMUDI, REM DAN SUSPENSI

“ ELECTRIC POWER STEERING ”

Disusun oleh:

Dwi Ahmad Arif                     NIM 15504241037

Robi Febrianto                        NIM 15504241038

Teguh Toni Prasetyo               NIM 15504241039

Lukman Budhi Purnomo        NIM 15504241040

Dosen Pengampu :

Dr. Tawardjono Usman, M.Pd.

Joko Sriyanto, S.Pd., MT.

PENDIDIKAN TEKNIK OTOMOTIF

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2017

I.            Kompetensi  :

Setelah praktek mahasiswa dapat :

1.      Membongkar electric power steering system, dan mengurai komponen dengan benar

2.      Mempelajari electric power steering system dan menjelaskan fungsi komponen dan kerjanya dengan benar

3.      Merakit electric power steering system dengan cara yang benar

II.            Alat dan Bahan :

1.      Electric power steering Unit

2.      Tool Box Set

3.      Jangka sorong

4.      Busur derajat

5.      Tang snapring

III.            Keselamatan Kerja

1.      Mempergunakan alat sesuai dengan fungsinya.

2.      Bekerja dengan hati-hati dan teliti.

IV.            Dasar Teori

ELECTRIC POWER STEERING

Sistem EPS (Electric Power Steering) adalah sistem yang membantu pengoperasian steering waktu dibelokkan dengan menggunakan motor listrik, dipakai pada kendaraan sedang dan kecil. Power Steering elektrik merupakan sistem power kemudi yang memanfaatkan aliran listrik(motor listrik) di dalam berkerja. Yakni motor listrik yang digunakan untuk membantu meringankan sistem kemudi. Electric Power Steering (EPS) atau controled by wire,  adalah power steering yang kerjanya dibantu atau bahkan diambil alih oleh suatu unit elektronik/ komputer yang biasanya disebut ECU. Pada intinya EPS tidak membutuhkan perawatan ( maintenance ) yang biasa dilakukan di Hidroulic Power Steering karena semua sudah diatur oleh System Electric di EPS, namun yang bisa kita lakukan adalah menjaga pemakaiannya agar EPS yang ada di mobil bisa tahan lama umur pemakaiannya. Untuk itu berikut beberapa hal yang harus diperhatikan agar bisa meminimalisir kerusakan yang terjadi, diantaranya adalah sebagai berikut:

Jenis-jenis EPS :

a.       Fully electric

Artinya motor listrik bekerja langsung dalam membantu gerakan kemudi. Baik yang letaknya menempel pada batang kemudi, seperti pada Toyota Yaris dan Vios. Juga yang letaknya menempel pada rack steer seperti Honda Jazz, Suzuki Karimun dan Swift.  Bahkan  pada  generasi  awal  yang  diterapkan  Mazda  Vantrend  lansiran  1995 ataupun Toyota Crown keluaran 2005, di tempatkan pada gearbox steering

b.      Semi electric

Putaran motor elektrik hanya dimanfaatkan untuk mendorong hidraulis. Ini sebagai pengganti pompa power steering  yang menempel di mesin dan diputar oleh sabuk V-belt. Misalnya seperti pada Chevrolet Zafira dan  Mercedes Benz A-Class. Perangkat EPS yang digunakan tentunya tidak lagi menempel  pada mesin. Namun masih mengandalkan minyak untuk meringankan gerak setir. Biasanya perangkat  ini juga masih menggunakan slang tekan dan slang balik dari minyak.

Komponen electric power steering ( fully electric )

Umumnya sistem Electric Power Steering (EPS) menggunakan beberapa perangkat elektronik yang sama, seperti:

1.      Control Module: Sebagai komputer untuk mengatur kerja EPS.

2.      Motor elektrik: Bertugas langsung membantu meringankan perputaran setir.

3.      Vehicle Speed Sensor: Terletak di girboks dan bertugas memberitahu control

4.      module tentang kecepatan mobil.

5.      Torque Sensor: Berada di kolom setir dengan tugas memberi informasi ke control module jika setir mulai diputar oleh pengemudi.

6.      Clutch: Kopling ini ada di antara motor dan batang setir. Tugasnya untuk menghubungkan dan melepaskan motor dengan batang setir sesuai kondisi.

7.      Noise Suppressor: Bertindak sebagai sensor yang mendeteksi mesin sedang bekerja atau tidak.

8.      On-board Diagnostic Display: berupa indikator di panel instrumen yang akan menyala jika ada masalah sengan sistem EPS.

V.            Langkah Kerja

1.      Mengamati apakah electric power steering dalam keadaan baik dan komplit.

2.      Melepas Motor Electric

3.      Melepaskan armature dari dudukannya. Hati-hati, gigi-gigi pinion jangan sampai terlepas.

4.      Mempelajari gerakan dari planetary gear sebagai fungsi dari gigi reduksi.

5.      Mempelajari mekanisme gerak dari rack and pinion EPS ini.

6.      Menghitung berapa gear ratio yang dihasilkan unit planetary gear.

7.      Melepas poros rack

8.      Mengamati jenis lain dari mekanisme power steering

9.      Merangkai kembali komponen-komponen menjadi unit dengan urutan kebalikan dari langkah langkah pembongkaran.

10.  Membersihkan alat praktik.

VI.            Data Praktikum dan Pembahasan

1.      Pemeriksaan Komponen

Secara visual komponen dari EPS masih bagus, tetapi ada beberapa bagian yang mengalami karat dan tenyok.

2.      Pengukuran turning ratio didapat hasil : 18 °

3.      Pemeriksaan  Roda Gigi Motor Listrik

2

Planetary 1   

1.     

11

Ring gear  : 52 

2.      Sun gear    : 14 

3.      Carier                    : 19 

3

 

21

31

Planetary 2

1.      Ring gear  : 52 

2.     

11

Sun gear    : 14 

3.      Carier                    : 19 

4.      Menghitung Gear Ratio pada EPS

Gear Ratio =     =

Gear  ratio Planetary gear ditentukan oleh jumlah gigi carrier, ring gear dan sun gear. Karena carrier bukan merupakan gigi, banyaknya gigi perumpamaan dipergunakan pada carrier. Banyaknya gigi carrier Zc dapat diperoleh dengan persamaan :

Zc = Zr + Zs

Di mana ,

Zc = jumlah gigi carrier

Zr = jumlah gigi ring gear

Zs = jumlah gigi sun gear

Untuk cara kerja planetary gear, yaitu Sun gear 1 sebagai input. Ring gear ditahan/tidak berputar, carrier berputar, sehingga sungear 2 juga berputar. Kemudian sun gear 2 menjadi input untuk unit planetary gear 2. Ring gear ditahan/tidak berputar. Dan sebagai outputnya yaitu carrier.

Sehingga untuk gear ratio yang didapatkan yaiu :

Zc = Zr + Zs

     = 52 + 14 = 66

 Gear Ratio =     =    =   =

Jadi dapat disimpulkan bahwa 1 putaran motot listrik akan menghasilkan 5 putaran carrier, yang kemudian putarannya diteruskan ke pinion dan rack.

5.      Komponen Electric Power Steering System (EPS)

a.       Steering wheel

Berfungsi  untuk mengontrol arah kendaraan, dimana putaran steering wheel akan diteruskan melalui steering shaft dan steering linkage, yang kemudian menggerakkan roda untuk berbelok ke arah yang di kehendaki.

b.      Steering main shaft 

Poros yang berfungsi untuk meneruskan putaran steering wheel menuju pada steering gearbox.

c.       Steering column

Steering column berfungsi sebagai tempat atau cover dari steering main shaft.

d.      Steering linkage

Berfungsi untuk meneruskan putaran kemudi menuju roda depan. steering linkage terdiri atas pinion gear, rack, tie rod, ball joint. 

e.       Steering gearbox

Berfungsi untuk mengarahkan roda depan dan juga sebagai gigi reduksi untuk meningkatkan momen agar kemudi menjadi lebih ringan. 

f.        Electric control module ( ECM )

Komponen ini juga berfingsi untuk mengontrol arus listrik yang memutarkan motor berdasarkan signal yang masuk, serta berfungsi untuk mengontrol tegangan clutch.

g.      Vehicle speed sensor ( VSS ) / sensor kecepatan

Komponen ini berfungsi untuk mengukur kecepatan kendaran saat kendaraan sedang melaju atau sedang dikemudikan. vss biasanya dipasang pada transmisi kendaraan.

h.      Motor listrikBerfungisi untuk membantu meringankan putaran kemudi. dengan cara menghasikan torsi sesuai dengan arus yang disediakan oleh electric control module.

Motor listrik yang digunakan adalah jenis planetary gear. Fungsi dari planetary gear ini digunakan untuk mereduksi putaran motor listrik. Komponen dari motor listrik tersebut yaitu : armature, internal gear, planetary gear, planetary gear shaft, dan pinion gear. Planetary gear system yang digunakan terdapat dua unit. Planetary gear system terdiri dari tiga elemen, yaitu : Sun gear, Carrier dan Ring gear.

6.      Cara Kerja Electric Power Steering (EPS)

Cara kerja Sistem Electric Power Steering (EPS) adalah saat kunci diputar ke posisi ON, Control Module memperoleh arus listrik untuk kondisi stand-by, bersamaan dengan itu indikator EPS pada panel instrumen menyala. Saat mesin hidup, Noise Suppressor segera menginformasikan pada Control Module untuk mengaktifkan motor listrik dan clutch pun langsung menghubungkan motor dengan batang setir. Salah satu sensor yang terletak pada steering rack bertugas memberi informasi pada Control Module ketika setir mulai diputar. Disebut Torque Sensor, ia akan mengirimkan informasi tentang sejauh apa setir diputar dan seberapa cepat putarannya. Dengan dua informasi tersebut, Control Module segera mengirim arus listrik sesuai yang dibutuhkan ke motor listrik untuk memutar gigi kemudi. Dengan begitu proses memutar setir menjadi ringan. Vehicle Speed Sensor bertugas begitu mobil mulai melaju. Sensor ini menyediakan informasi bagi control module tentang kecepatan kendaraan. Pada kecepatan tinggi, umumnya dimulai sejak 80 km/jam, motor elektrik akan dinonaktifkan oleh Control Module. Dengan begitu setir menjadi lebih berat sehingga meningkatkan safety. Jadi sistem EPS ini mengatur besarnya arus listrik yang dialirkan ke motor listrik hanya sesuai kebutuhan saja. Selain mengatur kerja motor elektrik berdasarkan informasi dari sensor, Control Module juga mendeteksi jika ada malfungsi pada sistem EPS. Lampu indikator EPS pada panel instrumen akan menyala berkedip tertentu andai terjadi kerusakan. Selanjutnya, Control Module menonaktifkan motor elektrik dan clutch akan melepas hubungan motor dengan batang setir. Namun karena sistem kemudi yang dilengkapi EPS ini masih terhubung dengan setir via batang baja, maka mobil masih dimungkinkan untuk dikemudikan. Walau memutar setir akan terasa berat seperti kemudi tanpa power steering.

VII.            Kesimpulan

Dari hasil praktikum dapat disimpulkan :

1.      Secara visual komponen-komponen dari EPS masih cukup bagus, tetapi ada beberapa bagian yang mengalami karat dan tenyok.

2.      Dalam melakukan pembongkaran electric power steering system harus dilakukan secara efisien dan sistematik, supaya tidak melukai komponen electric power steering, agar pada saat dilakukan pemasangan kembali, electric power steering masih dalam keadaan baik.

3.      Electric power steering Power Steering elektrik merupakan sistem power kemudi yang memanfaatkan aliran listrik(motor listrik) di dalam berkerja. Yakni motor listrik yang digunakan untuk membantu meringankan sistem kemudi. Di dalam motor listrik terdapat unit planetary gear. Fungsi dari planetray gear digunakan untuk mereduksi puutaran dari motor listrik.

VIII.            Daftar Pustaka

New Step 1, Toyota Training Manual

http://dunotifkejora.blogspot.co.id/2013/11/electric-power-steering-eps.html