E LE CTRI CTRI C PO POWE R ST ST E E RI NG ( E P S )
1. Pengertian Sistem EPS (Elektronic Power Steering) adalah sistem yang membantu pengoperasian steering waktu dibelokkan dengan menggunakan motor listrik, dipakai pada kendaraan sedang dan kecil. EPS bekerja berdasarkan kecepatan kendaraan dan tenaga putar pengemudi pada steering wheel yang selanjutnya dikonversikan secara kelistrikan dan dikontrol oleh mikro prosessor ( CONTROL MODULE ). EPS tipe fully electric tidak lagi menggunakan power steering oil pump yang digunakan pada steering tipe hidrolik. T etapi sudah menggunakan sebuah motor DC yang dikontrol secara elektric oleh control module.
2. Macam-macam Electric power steering 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 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.
3. Komponen electric power steering ( fully electric ) a. steering wheel
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.steering column ada 2 jenis, yaitu collapsible type dan non collapsible. collapsible type memiliki kelebihan dapat menyerap goncangan saat terjadi benturan atau tabrakan. sehingga saat terjadi tabrakan, steer tidak mendorong dan menghantam si pengemudi. biasanya digunakan pada kendaraan kecil seperti mobil, karena memliki konstruksi yang kurang kuat dan lebih rumit. non collapsible type adalah type yang tidak bi sa menyerap goncangan dan cenderung memiliki keamanan yang kurang baik saat terjadi tabrakan atau benturan pada bagian depa n kendaraan. biasanya digunakan oleh kendaraan besar atau niaga, karena kontruksinya yang lebih kuat. 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. berat ringannya kemudi tetentukan oleh perbandingan gigi pada steering gearbox yang berkisar antara 18-20 : 1 f. electric control module ( ECM )
berfungsi sebagai pengontrol tenaga dan arah putaran motor yang dilengakapi dengan on-board diagnostic display. 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. vss akan membangkitkan signal secara proporsional tergantung kecepatan kendaraan, yang kemudian dikirimkan ke ECM dan speedometer. h. motor listrik berfungisi untuk membantu meringankan putaran kemudi. dengan cara menghasikan torsi sesuai dengan arus yang disediakan oleh electric control module.
gambar motor dan kopling i. clutch ( kopling ) berfungsi untuk memutus hubungkan putaran motor dengan gigi reduksi dan steering shaft, dimana letak dari komponen ini berada diantara motor dan batang steer. j. noise suppressor
berfungsi untuk mendeteksi aktifitas mesin, yaitu seperti saat mesin menyala atau tidak, j ika hanya kunci kontak posisi on dan belum di start, dan juga mendeteksi putaran dari mesin, dengan cara mengambil signal dari i gnition coil yang kemudian di kirimkan ke ECM. k. torque converter
berfungsi untuk mendeteksi kuat puntiran dan arah puntiran kemudi dengan cara mengubah putaran steering wheel menjadi signal elektrik yang kemudian dikirim ke ECM. komponen ini biasanya terletak di colom steer. l. on-board diagnostic display
berfungsi sebagai komponen yang mendeteksi atau mendiagnosa adanya kerusakan pada sistem EPS dengan bantuan alat scaner.
4. cara kerja EPS a. Saat kunci diputar ke posisi ON, Control Module memperoleh arus listrik untuk kondisi stand-by bersamaan dengan itu, indikator EPS pada panel instrumen menyala. b. Saat mesin hidup, Noise Suppressor segera menginformasikan pada Control Module untuk mengaktifkan motor listrik. Dan clutch pun langsung menghubungkan motor dengan batang setir. c. Ada suatu sensor yang terletak pada st eering rack bertugas memberi informasi pada Control Module ketika setir mulai diputar yaitu Torque Sensor.' d. Torque sensor akan mengirimkan informasi sejauh apa setir diputar & 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.
e. 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. Dan akan menjadi s eperti steering tipe manual.
5. kelebihan EPS a. menghemat BBM b. perputaran steer lebih presisi dan responsif c. perawatan lebih minim d. memiliki fail safe function e. pada saat berjalan lambat, steering efford akan dikurangi agar steer lebih ringan, sedangkan pada saat kecepatan tinggi, steering efford akan di tambah untuk menambah kesetabilan pengemidian.
6. Kekurangan EPS a. biaya perbaikan mahal b. rentan rusak jika terkena air c. jika terjadi kerusakan kompoenen, jarang diperbaiki. biasanya langsung ganti dengan yang baru.
Sistem power Steering A. Pengertian power steering Power steering merupakan sebuah sistem yang berfungsi untuk meringankan memutar sistem kemudi kendaraan sehingga menghasilkan putaran kemudi yang ringan tanpa membutuhkan tenaga yang berarti untuk mengendalikan kemudi, terutama pada kecepatan rendah dan menyesuaikannya pada kecepatan menengah serta tinggi. Pada kecepatan rendah gaya gesek ban dengan jalan cukup tinggi, apalagi untuk tipe ban tekanan rendah dengan telapak ban yang lebar.
Power steering mempunyai dua tipe peralatan yaitu tipe hidraulis yang menggunakan tenaga mesin, dan yang lainnya menggunakan motor listrik atau biasa di sebut Ele ctric Power Steering (EPS). Pada power steering yang menggunakan tenaga mesin , tenaga mesin di pakai untuk menggerakkan pompa, sedangkan pada jenis yang menggunakan motor listrik, pompa digerakkan oleh motor listrik. Keduanya sama – sama bertujuan untuk membangkitkan tekanan hidraulis yang dipakai untuk menggerakkan torak pada power cylinder dan memberikkan tambahan tenaga pada pinion dan rack. Syarat sebuah power steering harus sesuai dengan gaya pengemudian dimana pada saat kecepatan rendah usaha pengemudian harus lebih rendah (ringan) dan semakin tinggi kecepatan kendaraan, maka usaha yang diperlukan untuk pengemudian harus semakin kecil. Untuk memperoleh gaya kemudi yang sesuai, beberapa mobil memiliki power steering dengan peralatan khusus yang dipasang pada pompa (vane pump) atau gear housing. Power steering yang menggunakan sensor yang terpasang pada gear housing merupakan tipe power steering dengan sensor kecepatan kendaraan, dimana kecepatan ken daraan dideteksi dengan speed sensor dan tekanan fluida yang bekerja pada pompa akan berubah ubah berdasarkan sensor kecepatan. Power steering yang menggunakan sensor yang terpasang pada vane pump merupakan tipe pwer steering dengan sensor putaran mesin (RPM). Pada tipe pengindera rpm mesin, di atas kecepatan tertentu volume aliran fluida diturunkan sehingga tekanan yang bekerja pada pompa akan berkurang. • Penggunaan power steering memberikan beberapa keuntungan seperti 1. Mengurangi steering effort 2. Kestabilan yang sangat tinggi selama pengemudian 3. Mengurangi guncangan dari ketidak rataan permukaan jalan yang di salurkan pada steering wheel. • Cara perawatan power steering agar awet : 1. 2. 3. 4. 5.
Bila kendaraan mau belok sebaiknya jalan atau gerak dulu baru belok. Jangan terlalu sering membelokkan steer sampai mentok/patah terlalu lama. Memilih minyak Power Steering yang original (jenis ATF). Memilih spare parts yang original bila diservice. Untuk hidrolik jenis rack steer, disarankan setiap mencuci kend araan karet pelindung (boot steer) kanan dan kiri diperiksa, apakah lepas, robek atau terjadi kerusakan lainnya. 6. Jika parkir kendaraan, hendaknya posisi roda bagian depan harus lurus. 7. Gunakan jenis ban dengan tingkat gesekannya rendah • Cara kerja power steering : 1. Posisi netral Alirkan ke katup pengontrol ( control valve ). Bila katup pengontrol berada pada posisi netral, semua minyak akan mengalir melalui katup pengontrol ke saluran pembebas ( relief port )dan kembali ke pompa. Pada saat ini tidak terbentuk tekanan dan arena tekanan kedua sisi sama,
torak tidak bergerak. 2. Pada saat membelok Pada saat poros utama kemudi (steeringmain shaft) diputar ke salah satu arah, katup pengontrol juga akan bergerak menutup salah satu saluran minyak. Saluran yang lain akan terbuka dan akan terjadi perubahan volume aliran minyak dan akhirnya terbentuk tekanan. Pada kedua sisi torak akan terjadi perbedaan tekanan dan torak akan bergerak ke sisi yang bertekanan rendah sehingga minyak yang berada dalam ruangan tersebut akan dikembalikan ke pompa melalui katup pengontrol.
B. Macam-Macam Power Steering yaitu : 1. Hidrolik Power Steering Hidrolik Power Steering adalah sebuah sistem hidrolik (servo hidrolik) yang be rfungsi untuk memperingan tenaga yang dibutuhkan untuk memutarkan kemudi terutama pada kecepatan rendah dan menyesuaikannya pada kecepatan menengah serta tinggi. Pada kecepatan rendah gaya gesek ban dengan jalan cukup tinggi, apalagi untuk tipe ban tekanan rendah dengan telapak ban yang lebar.
A. Cara kerja power steering hidrolic : Ketika kemudi diputar, tahanan yang terbentuk oleh berat kendaraan dan mobil gesekan antara ban dan permukaan jalan menyebabkan torsion bar di dalam rotary valve menjadi membelok. Hal ini merubah posisi valve spool dan sleeve, kemudian mengarahkan minyak power steering dibawah tekanan ke power cylinder. Perbedaan tekanan pada satu sisi piston (yang dipasang pada rack) membantu menggerakkan rack untuk mengurangi usaha putar. Minyal pelumas yang ada di dalam sisi power cylinder lainnya dipaksa ke control valve dan kembali ke pump reservoir. Pada saat steering efforts berhenti, maka control valve diketengahkan oleh gaya putar dari torsion bar, tekanan diseimbangkan pada kedua sisi piston, dan roda depan kembali lurus ke posisi depan.
Power steringhidrolic / Manual
Rack-and-pinion assembly merupakan unit hydraulic-mechanical dengan integral piston dan rack assembly. Di dalamnya ada satu rotary valve yang mengarahkan aliran minyal power steering dan mengontrol tekanan untuk mengurangi steering effort (suatu usaha daya yang diperlukan untuk memutar kemudi). Ketika kemudi diputar, tahanan yang terbentuk oleh adanya berat dari kendaraan dan gesekan roda ke ban, men yababkan torsion bar di dalam rotary valve menjadi agak cenderung melenceng. Hal ini akan merubah posisi valve spool dan sleeve, karena itulah diperlukan pengarahan pelumas bertekanan ke proper end yang terdapat pada power cylinder. Perbedaan tekanan pada sisi piston (yang dipasang pada rack) membantu menggerakkan rack untuk mengurangi langkah usaha putar. Pelumas di dalam power cylinder yang berlawanan didesak ke control valve dan kembali ke pump reservoir. Ketika steering effort berhenti, maka control valve akan diketengahkan oleh ga ya melintir dari torsion bar, tekanan pada kedua sisi piston akan disamakan, dan roda depan kembali ke posisi lurus ke depan. A. Konstruksi System
Keterangan : 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Reservoir Unit pompa Pipa pendingin Unit pengatur sirkit aliran minyak Rumah gigi kemudi Saluran pembagi
Rack-and-pinion power steering system terdiri dari: • Rack and pinion steering gear box Rack Pinion/Gearbox adalah system penggerak Power Steering dari kemudi atas kemudian di teruskan ke bagian roda dengan dibantu oleh komponen understeel atau kaki-kaki kendaraan (tie rod, rack end, idle arm dll). Di dalam system RackPinion/Gearbox terdapat piston dan valve(katup) yang bekerja sesuai tekanan olie yang disalurkan melalui Vane Pump, selain itu terdapat juga seal-seal yang berguna menahan tekanan olie agar tidak bocor keluar.
• Power steering oil pump Pompa PS berfungsi sebagai penyalur tenaga dari mesin dengan oli yang bertekanan tinggi yang kemudian diteruskan ke bagian Rack Pinion/Gearbox melalui Selang Tekan (Selang bertekanan tingi). Posisi Vane Pump selalu berada di ba gian atas dari RackPinion/Gearbox. Dan hampir setengahnya system Power Steering dikendalikan/ditentukan dari kerja Pompa, oleh karena itu bila terdapat kerusakan pada Pompa hampir dipastikan system Power Steeringnya juga tidak akan jalan alias rusak. Tipe pompa banyak sekali, antara lain : pompa torak, membran, plunger, roda gigi luar, roda gigi dalam, vane, screw dan lain-lain. Tekanan yang diperlukan merupakan tekanan secara menerus (continue), sehingga tipe pompa yang digunakan adalah tipe Vane atau Roda Gigi. Pompa menghasilkan tekanan dengan memanfaatkan putaran mesin, sehingga volume pemompaan sebanding dengan putaran mesin. Pengaturan jumlah minyak yang mengalir keluar dari pompa diatur oleh flow control valve, sehingga selalu konstant. Pada kenyataannya, karena tahanan pengemudian pada kecepatan tinggi berkurang maka jumlah aliran minyak juga harus dikurangi, supaya stabilitas pengemudian tetap terjaga Pada power steering rpm sensing dan power steering yang mempunyai flow control valve dengan built-in control spool, jumlah aliran minyak akan d iatur sesuai dengan kecepatan kendaraan. Kerja pengaturan jumlah aliran fuida/ minyak oleh flow control valve dan control spool adalah sebagai berikut : a). Pada Putaran Rendah Pada putaran rendah (650 s.d. 1250 rpm), tekanan yang dihasilkan oleh pompa akan dialirkan ke dua saluran yaitu x (saluran ke flow control valve) dan y (saluran ke control spool). Aliran yang melewati saluran x sebagian kembali ke pompa dan sebagian lagi keluar (P1). Aliran P1 diteruskan melewati orifice 1 & 2 dan terbagi menjadi dua yaitu output pompa dan dialirkan ke sebelah kiri flow control valve menjadi tekanan P2. Perbedaan tekan P1 dan P2 tergantung putaran mesin. Pada saat putaran mesin naik maka terjadi kenaikan perbedaan antara P1 dan P2. Apabila tekanan P1 melebihi kekuatan pegas ”A”, maka flow control valve akan bergerak kek kiri, sehingga membuka saluran pengeluaran ke sisi pengisapan pompa sehingga jumlah aliran pengeluaran tidak naik. Pada kondisi ini jumlah aliran minyak dikontrol pada ± 6.6 ltr/ min. b). Pada Putaran Menengah Pada saat putaran menengah (1250 s.d. 2500 rpm) tekanan pengeluaran pompa (P1) yang bekerja pada sisi kiri control spool valve mempunyai tekanan yang mampu mengalahkan tekanan pegas ”B”, sehingga control spool valve tergerakkan ke kanan. Dengan bergesernya control spool valve maka besarnya lubang orifice 2 berkurang, sehingga tekanan out-put pompa dan tekanan P2 berkurang yang menyebabkan flow control valve semakin bergeser ke kiri. Jadi pada posisi putaran menengah control spool valve akan tergeser ke kanan dan memperkecil orifice 2 sehingga mengurangi volume fluida yang melalui orifice. c). Pada Putaran Tinggi Jika putaran mencapai lebih dari 2500 rpm, control spool valve akan optimum terdorong ke kanan sehingga menutup orifice 2 dengan sempurna. Pada kondisi ini out-put pompa dan P2 hanya melalui orrifce 1, sehingga jumlah alirann ya menjadi kecil, yaitu 3.3 ltr/ min. Di dalam flow control valve terdapat relief valve yang berfungsi untuk mengatur tekanan kerja. Jika tekanan kerja mencapai 80kg/ cm2, pegas relief valve akan terdorong sehingga relief valve terbuka dan P2 turun.
Oil reservoir Oil reservoir berfungsi untuk menampung oli P/S. Tubes/Hose (selang) 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.
b. Prinsip Kerja Power Steering Hidrolis
Sistem power steering menggunakan tekanan hidrolis yang dibangkatkan oleh power steering pump gunanya adalah untuk mengurangi langkah usaha yang diperlukan untuk memutar kemudi. Power steering pump dipasang di depan engine. Pompa yang dipakai adalah tipe vane-type, dan digerakkan oleh crankshaft melalui drive belt. Minyak power steering ditarik dari reservoir ke pompa pada saat mesin dalam keadaan hidup. Minyak ini ditekan oleh satu power steering switch dan control valve yang letaknya di dalam power steering pump. 2. Electric Power Steering Pada mobil toyota tahun 2005 sudah menerapkan Electric Power Steering (EPS), dimana proses kerja power steering yang awalnya menggunakan sistem hidrolis berubah menjadi sistem elektris. Ciri khas yang terdapat pada EPS adalah sudah tidak menggunakan pompa power steering. Pada mobil toyota tahun 2005 sudah menerapkan Electric Power Steering (EPS), dimana proses kerja power steering yang awalnya menggunakan sistem hidrolis berubah menjadi sistem elektris. a. Cara kerja sistem electric power steering (EPS) Ketika kunci di putar ke posisi On, Control module memperoleh arus listrik untuk kondisi stand bay, bersamaan dengan itu indikator EPS pada panel instrumen menyala. Dan ketika mesin dihidupkan, Noise suppressor segera menginformasikan pada control modu le 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 yang dinamakan Torque Sensor, alat ini akan memberikan informasi kepada control module sejauh mana setir diputar dan seberapa cepat putarannya.Dengan informasi tersebut control module segera mengirim arus listrik sesuai kebutuhan , motor listrik akan memutar gigi kemu di, dengan begitu proses memutar setir menjadi ringan.Vehicle speed sensor bertugas be gitu mobil mulai melaju. sensor ini memberikan informasi bogi control module tentang kecepatan kendaraan, jika kecepatan melampaui 80 KM maka motor elektrik akan di nonaktifkan sehingga dengan begitu setir menjadi berat dan meningkatkan safety. Jadi sistem EPS ini mengatur besarn ya arus listrik sesuai yang dibutuhkan oleh motor listrik dan memberikan kode tertentu jika ada malfungsi pada system
Electric Power Steering Sistem Electronic Power Steering (EPS) termasuk di dalamn ya komponen yang sama seperti pada sistem power steering konvensional. Sebagai tambahannya adalah sebuah solenoid valve pada power steering gear box, dan satu control unit dekat dibawah audio yang terletak di panel farcia tengah. Untuk mengontrol aliran oli pada steering gear box, disediakan satu solenoid yang bekerja berdasarkan arus dari control module yang menerima sinyal dari VSS (Vehicle Speed Sensor) dan TPS.
Gambar :Cara Kerja Electric Power Steering
Cara kerja Sistem Electric Power Steering (EPS) adalah saat kunc i 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 dipu tar. 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 k e 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. Electric Power Steering (EPS) menggunakan beberapa perangkat elektronik 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 b ertugas memberitahu control module tentang kecepatan mobil. 4. Torque Sensor: Berada di kolom setir dengan tu gas memberi informasi ke control module jika setir mulai diputar oleh pengemudi. 5. Clutch: Kopling ini ada di antara motor dan batang setir. Tugasnya untuk menghubungkan dan melepaskan motor dengan batang setir sesuai kondisi. 6. Noise Suppressor: Bertindak sebagai sensor yang mendeteksi mesin sedang bekerja atau tidak. 7. On-board Diagnostic Display: berupa indikator di panel instrumen yang akan menyala jika ada masalah sengan sistem EPS. b. Keungulan Electric Power Steering EPS tidak hanya melakukan fungsi power steering biasa, namun juga bisa mengontrol tekanan hydraulic pressure yang bereaksi berdasarkan counter-force plunger yang ada pada gear box tetapnya di dalam input shaft, oleh karena itulah karakteristik steering effort vs. tekanan hydraulic bervariasi tergantung dari kecepatan kendaraan untuk memberikan karakteristik kemudi yang optimal pas dengan kecepatan kendaraan dan kondisi kemudi. 1. Pada saat mobil dalam keadaan stationer dan berjalan lambat putaran kemudi ringan. 2. Pengaturan steering effort berdasarkan kecepatan kendaraan. 3. Pada kecepatan sedang dan cepat, steering effort secara akan bertambah untuk menambah kestabilan dan kenyamanan kemudi. 4. Pada kecepatan sedang dan cepat, ketika posisi kemudi berada atau mendekati posisi netral, fungsi reactionary plunger akan menambah steering effort agar kemudi lebih stabil. 5. Ketika kendaraan melewati jalan yang rusak pada kecepatan sedang dan cepat, meskipun ada rintangan besar dari permukaan jalan, namun tidak akan mempengaruhi arah control kemudi, karena tekanan ouput hydraulic untuk steering effort menjadi tinggi sama seperti power steering konvensional. 6. Sistem ini mempunyai fungsi fail-safe sehingga meskipun sistemnya elektrikal, temasuk control unit dan sensors, namun karakteristik power steering normal masih bisa di dapat. Permasalahan yang timbul biasanya adalah kemudi/ steer terasa berat sehingga ada indikasi bahwa power steering menjadi salah satu kemungkinan penyebabnya, walaupun bukan merupakan satu-satunya
penyebab. Jika ada permasalahan tersebut maka dalam melakukan pemeriksaan sistem power steering adalah sebagai berikut : 1. Periksa power steering belt (belt pemutar pompa power steering). Jika kondisinya rusak maka harus diganti namun jika hanya kendor/ longgar lakukanlah penyetelan kekencangan belt-nya (lihat spesifikasi pada workshop manual). 2. Periksa minyak power steering. Cek jumlah dan kualitas minyak dengan melihat deep stik pada tabung recervoir. Lakukan juga pengecekan terhadap kebocoran yang mungkin terjadi pada pipa/ selang penghubung. Jika ada kebocoran perbaiki atau atasi terlebih dahulu kebocoran yang terjadi, tambahkan minyak power steering pada recervoir dan lakukan bleeding. Bleeding dilakukan dengan menghidupkan mesin pada 100 rpm, kemudian roda kemudi diputar secara maksimum ke kanan dan ke kiri tiga atau emapat kali. Penggantian minyak dilakukan jika minyak ditemukan sudah teroksidasi/ berbuih/ berbusa dan atau bahkan sudah ada emulsi. Penggantian minyak dilakukan dengan cara sebagai berikut :
Naikkan bagian depan kendaraan Lepaskan pipa pengembalian minyak dari recervoir dan keluarkan minyak Dengan mesin hidup idling, putarkan roda kemudi maksimum kekanan dan ke kiri sambil mengeluarkan minyak. Matikanlah mesin. Isikan minyak baru ke recervoir. Hidupkan mesin pada 1000 rpm. Setelah minyak keluar melalui pipa saluran balik, pastikan bahwa minyak direcervoir selalu penuh dan minyak yang keluar melalui saluran balik tidak bercampur udara. Pasang kembali pipa pengembalian minyak dari recervoir. Lakukan pembuangan udara yang kemungkinan masih tersisa (bleeding) dengan cara sebagaimana dijelaskan di atas. Pastikan bahwa pada saat mesin dimatikan, kenaikan level minyak pada recervoir tidak lebih dari 5 mm.
3). Periksa tekanan minyak power steering. Dengan menggunakan pressure gauge pastikan bahwa tekanan minyak tidak lebih rendah dari 65 kg/ cm pada kondisi maksimum belok dan atau pada saat idle dan saluran pressure gauge diblok (max bloking 10 detik).
Jenis Power Steering – Sistem power steering adalah sebuah sistem yang dirancang untuk memberikan assist berupa tekanan kearah rack steer agar proses pengendalian
roda kemudi bisa lebih ringan. Hal ini cukup penting khususnya pada kendaraan berbobot besar jika tidak dilengkapi dengan power steer ini maka akan sangat menguras tenaga pengemudinya. Pengendalian roda kemudi juga tidak responsif karena perlu waktu lama untuk mengubah arah roda. Sehingga sistem power steering juga berpengaruh pada keamanan kendaraan. Sebelumnya, sistem steering hanya memanfaatkan model recirculating ball yang akan mereduksi putaran roda kemudi untuk menghasilkan moment puntir yang besar. Namun cara itu juga tidak terlalu efektif karena untuk membelokan roda kita perlu memutar steer hingga 3 sampai 4 kali putaran. Pada tipe satunya, yakni tipe rack and pinion memiliki putaran kemudi lebih kecil sehingga maksimal 2 putaran saja roda sudah mentok. Namun, tanpa adanya power steering rasanya sistem ini akan cukup memakan energi. Pasa sistem power steer yang akan kita bahas, setidaknya ada tiga macam model power. Yakni tipe hiodrolik, tipe elektrik dan tipe hybrid. agar lebih jelasnya silahkan simak tipe dan jenis power steering berikut ; 1. Hydrolic Power Steering
Sesuai namanya, tipe power steering hidrolik menggunakan fluida sebagai media penghantar tenaga. Sementara powernya dihasilkan dari putaran mesin. Cara kerjanya, ketika roda kemudi diputar maka akan ada serangkaian katup yang akan membuka aliran hidrolik dari pompa ke rack steer. Karena mesin sedang dalam posisi hidup maka putaran mesin akan meningkatkan tekanan hidrolik yang disalurkan kedalam rack steer. Didalam rack steer fluida ini mendorong arah pengemudian. Komponen pada sistem power stering hidrolis adalah sebagai berikut
Pompa power, fungsinya mengubah sebagian energi mesin ke tekanan hidrolis Steering rack, merupakan rangkaian roda gigi yang memiliki ruang fluida untuk melakukan power assist. Pinion and vane, merupakan roda gigi yang terhubung dengan poros roda kemudi dan mengatur arah aliran fluida berdasarkan arah putar kemudi. Fluida, sebagai media pengantar tekanan dari pompa. Fluida yang digunakan umumnya menggunakan fluida berjenis ATF (automatic transmission fluid) atau oli transmisi matic. Reservoir, berfungsi menampung cadangan fluida dari dalam sistem.
Kelemahan sistem ini adalah karena menggunakan tenaga mesin, maka jika mesin mogok, steer akan terasa sangat berat. Selain itu daya mesin juga tidak maksimal karena dibenani pompa power steer. 2. Elektrik Power Steering
img by slideshare.net
Seperti namanya, jenis power steering ini tidak lagi menggunakan tekanan fluida namun sudah menggunakan tenaga listrik. Cara kerjanya, ada sebuah sensor arah kemudi yang juga bisa mendeteksi moment puntir dari roda kemudi. Sensor tersebut menjadi acuan bagi motor steer untuk memutar rack steer. Lokasi motor sudah terpaut pada steering rack sehingga begitu sinyal pengemudian hadir, motor langsung bekerja. Komponen pada sistem elektronik power steering adalah
Steering rack, merupakan rangkaian roda gigi yang memanjang antara tie rod kiri dan kanan yang juga digunakan sebagai tempat untuk power assist. Steering motor, terletak pada steering rack, komponen ini berfungsi menyediakan tenaga putar untuk meringankan beban pengemudian. Steering and torque sensor, sensor yang akan mendeteksi arah serta moment pengemudian. Sensor ini bisa secara akurat mendeteksi berapa keceptan kemudi yang diputar oleh pengemudi. EPS Module, sebuah rangkaian elektronik untuk menentukan kinerj motor berdasarkan data sensor.
Arus listrik, komponen ini sangat penting karena berfungsi sebagai sumber tenaga penggerak EPS.
Kelebihan sistem power steering elektrik ini adalah tidak membebani mesin, sehingga tenaga mesin akan lebih maksimal untuk menggerakan powertrain, sehingga lebih bertenaga dan lebih irit. Pengendalian steer juga bisa bervariasi, hal ini karena daya motor elektrik ini tidak tetap besaranya. Hal tersebut dipengaruhi oleh pembacaan sensor torque pada steering coloumn Namun, sistem elektrik power steering lebih rentan khususnya jika menerjang genangan air. Letak motor listrik yang berada dibawah akan berpotensi menimbulkan masalah jika covernya kurang rapat. Selain itu, jika aki yang dipakai tekor maka pengendalian steer akan sangat berat. 3. Hybrid Power Steering (Elektro-Hydro Power steer)
Tipe ketiga merupakan kombinasi antara tipe elektrik dan tipe hidrolik. Pada sisi aktuator yakni pada steering rack, cara kerjanya sama seperti sistem hidrolik dimana sebuah steering vane dipakai untik menentukan arah assist. Namun tekanan hdirolik tidak berasal dari pompa mesin, melainkan dari pompa elektrik. Artinya, mesin tidak dibebani oleh power steering namun tetap memakai sistem hidrolik agar sistem kemudi bisa lebih awet.
Stabilitas dan handling pada sebuah mobil, tidak bisa dianggap remeh. Pasalnya hal ini akan mempengaruhi aspek keselamatan pengguna. Sebuah mobil memiliki berat hingga ratusan kwintal. Untuk melakukan handling pada sebuah mobil, tentu tidak bisa dilakukan dengan tangam kosong tanpa bantuan power assist. Sebuah sistem yang berfungsi menyediakan power asist pada kemudi disebut steering system.
Jenis sistem steering
Secara umum ada dua jenis sistem steering. Jenis ini didasarkan pada mekanikal penggeraknya.
1. Recirculating ball
Tipe recirculating ball, menggunakan rangkaian roda gigi yang memiliki perbandingan layaknya roda gigi transmisi. Tipe ini menawarkan pengemudian yang ringan, namun sudut perputaran steer sangat besar. Bisa 4 x 360 derajat. Tipe ini sangat cocok diterapkan pada mobil berbobot besar seperti truck dan bus.
2. Rack and pinion.
Tipe selanjutnya, yaitu tipe R &P. Sesuai namanya tipe ini menggunakan pinion gear berbentuk melingkar yang bertautan dengan rack gear berbentuk memanjang. Tipe ini memiliki perputaran steer yang kecil. Sehingga cocok untuk bermanufer secara cepat. Namun tanpa power asist, tipe ini akan sangat mengeluarkan tenaga untuk membelokan steer. Tipe ini banyak digunakan pada mobil tipe kecil sampai sedang. Seperti citycar, MPV, dan SUV.
Kedua tipe ini, memiliki kelebihan serta kekurangannya masing-masing. Namun keduanya tidak akan berfungsi normal tanpa adanya power asist.
Apa itu steering asist ?
Steering asist merupakan sistem tambahan yang memiliki fungsi utama meringankan beban steer saat pengemudi membelokan steer.
Berdasarkan cara kerjanya, steering assist memiliki tiga jenis. Yaitu ;
Hidraulik power steering
Sesuai namanya, sistem ini memanfaatkan hidraulik sebagai sarana penambah tenaga. Hidraulik hanya berfungsi untuk menyalurkan tenaga saja. Sedangkan tenaga yang digunakan untuk meringankan steer, dihasilkan oleh mesin lewat pompa hidraulik.
Electronik power steering
Sesuai namanya, melalui sebuah motor DC sistem ini menggunakan energi listrik sebagai tenaga yang membantu meringankan steer. Sistem ini tidak melibatkan mesin untuk kelerluan steering system. Sehingga akan meningkatkan ekonomi bahan bakar dan daya.
Semi-electrik power steering
Tipe terakhir bisa dibilang pepaduan antara hidraulik dan elektrik power steering. Pada tipe ini, hidraulik masih digunakan media penghantar tenaga. Namun, penghasil tenaga bukan pompa hidraulik. Melainkan motor listrik yang berfungsi sebagai pompa.
Bisa dibayangkan ketika sebuah mobil tanpa sistem steering asist. Berapa banyak tenaga yang diperlukan untuk memutar steer. Oleh karena itu, sistem ini menjadi salah satu komponen vital dalam satu unit mobil.
Kali ini kita belajar tentang hidraulik power steering. Untuk sistem elektronik power stering, anda bisa baca Cara Kerja Elektronik Power Steering
Komponen Hidraulik Power steering
Secara umum bagian-bagian hidraulik power steering dibagi menjadi beberapa bagian sebagai berikut
1.Reserfoir. Reservoir adalah komponen yang berfungsi untuk menampung cadangan fluida power steering. Tutup reservoir dilengkapi dengan ventilasi agar tekanan didalam Sistem stabil saat hidrolik power steering bekerja.
2.Vane pump. Pompa power steering atau vane pump adalah Sebuah pompa hidraulik yang berfungsi membangkitkan tekanan fluida atau memompa fliuda ke seluruh sistem. Pompa ini dikaitkan dengan pulley utama mesin malui V-belt.
3.Rotary valve/control valve. Komponen ini berfungsi mengarahkan tekanan fluida sesuai arah kemudi.
4.Power cylinder. Power cylinder adalah Komponen yang berfungsi menyalurkan aliran fluida kedalam rack and pinion sesuai arah kemudi.
5. Power steering fluid. Fluida ini adalah komponen utama sebagai penghantar tenaga. Biasanya fluida ini menggunakan fluida yang sama dengan transmisi AT atau yang biasa disebut Automatic transmission fluide (ATF).
6. Power Steering Hose. Bahasa lainya selang power steering. Komponen ini dibuat khusus agar dapat bertahan dalam kondisi menahan tekanan dan suhu panas.
7. Rack and Pinion set. Komponen ini terbuat satu set yang Terdiri dari gigi pinion dan rack gear. Di dalam komponen ini juga akan berlangsung proses power asist oleh tenaga hidrolik.
8. Input mechanical steering. Komponen ini terdiri dari roda kemudi sampai steering link. Fungsinya sebagai input gerakan pengemudian dari pengemudi.
9. Output mechanical steering. Komponen ini terdiri dari long tie-rod sampai steering knuckle. Rangkaian ini akan menggerakan roda untuk belok.
Cara kerja Hidrolik power steering :
1.Saat posisi steer lurus
Saat posisi steer lurus rotary valve berada pada posisi netral. Bila rotary valve berada pada posisi netral, rotary valve menutup right pressure chamber dan left pressure chamber. Sehingga fluida mengalir melalui rotary valve ke saluran pembebas ( relief port )dan kembali ke pompa. saat posisi ini tidak terbentuk tekanan dan arena tekanan kedua sisi sama, dan piston tidak bergerak.
2.s aat pos is i belok
Saat poros utama kemudi (steeringmain shaft) diputar ke salah satu arah, akan meenyebabkan control valve ikut bergerak membuka salah satu pressure chamber sesuai arah steering mainshaft. terjadi perubahan volume aliran fluida dan menyebabkan terbentuknya tekanan. Pada power cylinder terdapat perbedaan tekanan di kedua sisi cylinder menyebabkan piston bergerak ke sisi yang bertekanan rendah sehingga fluida yang berada dalam ruangan tersebut akan dikembalikan ke pompa melalui rotary valve.
Power steering adalah suatu mekanisme yang menghasilkan tenaga dan digunakan untuk membantu pengoperasian kemudi dengan tujuan agar kemudi kendaraan menjadi ringan, stabil dan tentu memberi kenyamanan kepada pengemudi. Jika jaman dahulu kendaraan lama-lama belum menggunakan power steering masih manual semua hanya mengandalkan kekuatan tangan pengemudi dan pastinya ini menguras tenaga dari alasan itulah lahir namanya power steering. Power steering sendiri ada 2 jenis yang umum digunakan yaitu menggunakan hydraulic dan menggunakan elektric, pada artikel berikut ini kami akan membahas mengenai power steering menggunakan elektrik, dimana tenaga listtrik di butuhkan untuk menggerakkan motor yang terpasang pada steering Coloumn, secara garis besar gambarnya seperti di bawah ini.
Pengertian EPS (electric power steering) secara umum
Suatu sistem yang menhasilkan tenaga atau torque yang digunakan untuk meringankan steer mobil saat di operasikan dimana torque tersebut di hasilkan dari sebuah motor dc yang di pasangkan pada steering column dan dikendalikan sesuai perintah dari ECU (komputer) setelah menerima informasi dari beberapa sensor yang berkaitan, jadi posisi motor dc ini sebagai actuator. Berikut ini adalah diagram secara sederhana tentang bagaimana EPS ini bekerja pada mobil
Di atas gambar diagram sederhana yang menjelaskan bagaimana alur kerja dari sistem ini EP S ini, mari kita bahas lebih detailnya ECU (Electronic Control Unit) adalah komputer yang men gatur kinerja dari EPS ini , ECU untuk EPS berbeda dengan ECU Engine tetapi masih berhubungan, ECU ini mendapat informasi berupa sinyal dari torque sensor dan steering angle sensor serta dari speed sensor , setelah menerima informasi dari beberapa sensor tersebut ECU memberikan perintah k epada motor dc untuk berputar dan menghasilakan tenaga untuk membantu memutar steer. Reduction gear yang di pasangkan pada motor ini berfungsi mengurangi kecepatan motor saat berputar melalui sebuah worm gear dan wheel gear yang bersinggungan langsung dengan coloumn shaft , di dalam mekanisme dari reduction gear ini terdapat ball bearing untuk mengurangi suara dan gesekan yang terjadi.
Torque Sensor , berfungsi untuk mendeteksi puntiran torsion bar dan merubahnya menjadi sinyal listrik yang di kirim ke ECU EPS Apakah EPS ini bisa rusak? Jelas semua sistem dalam kendaraan bisa mengalami masalah baik itu masalah mekanikal atau kegagalan sistem yang disebabkan karena electrical, untuk itulah di buat yang namanya fail safe jadi ketika ada masalah sistem kontrol akan dijadikan ke mode pengendalian manual dan semua arus akan di putus secara otomatis untuk menghindari terjadinya kerusakan dan ECU EPS akan menyalakan lampu P/S warning light yang berada di meter kombinasi, seperti ini gambarnya
Biasanya jika terjadi malfungsi lampu indikator di atas akan menyala, 2 tanda tersebut yang umum digunakan pada semua pabrikan mobil.Berikut ini adalah beberapa masalah yang biasanya muncul di siste EPS
Malfungsi sistem torque sensor, Motor dc panas atau overheating Motor dc short atau konsleting Motor dc kelebihan arus listrik ECU EPS mengalami masalah atau tidak bekerja Engine speed control dan vehicle speed control tidak memberikan input Tidak ada arus masuk ke semua sistem elektronik yang terkait
Jika anda mengalami masalah seperti ini sebaiknya segera bawa ke bengkel resmi, karena untuk mendeteksi dimana yang rusak harus menggunakan I nteligent Tester dan jangan sekali kali membawa ke bengkel yang tidak profesional dan asal bongkar karena jika salah penanganan akan mengakibatkan kerusakkan yang lebih fatal. kendaraan seperti Toyota Avanza, yaris, vios, dan pabrikan lainnya terutama kendaranaa sedan sudah menggunakan electric power steering, karena lebih ringkas dan tidak mengurangi tenaga mesin untuk memutar pompa power steering jika menggunakan yang model hydraulic Semoga artikel ini membantu, silakan tulis di koment jika ada pertanyaan atau kirim ke email kami. Incoming search terms:
cara kerja eps pengertian electric power steering cara kerja sistem EPS elektrik power steering cara kerja power steering elektrik sistem Eelctrical power sreering EPS power steering electric penjelasan Electric Power steerinh pengertian eps fungsi prinsip kerja Torque sensor
