TUGAS CHASIS OTOMOTIF “Sistem EPS (ELEKTRONIK POWER STEERING)” Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Chasis Otomotif Dosen Pengampu: Drs. C. Sudibyo, M.T,
DISUSUN OLEH : NAMA
: ADHI SATRIA LAKSANA
NIM
: K2512007
PRODI
: PTM V (A)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK MESIN JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK DAN KEJURUAN FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2014
1|Page
BAB I PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi transportasi sangat cepat terutama dalam bidang otomotif. Pada saat ini inoasi dalam otomotif semakin meman!akan pemakai, dengan adanya terobosan teknologi yang terbaru harus mampu memenuhi tuntutan pemakai "konsumen#. $al ini membuat pemakai lebih mudah, aman dan nyaman karena telah disertakan perangkat keamanan dan kenyamanan yang lengkap, yang akan berfungsi optimal, meliputi : rem, suspense, kemudi dan lain sebagainya. System kemudi berfungsi mengatur arah kendaraan dengan cara membelokkan roda depan. %ila roda kemudi diputar, kolom kemudi meneruskan putaran ke roda gigi kemudi. &oda gigi kemudi ini memperbesar momen putar, sehingga menghasilkan tenaga yang lebih besar untuk menggerakkan roda depan melalui sambungan'sambungan kemudi " steering linkage). Power steering adalah perangkat atau system pada kendaraan yang berfungsi untuk meringkankan kemudi kendaraan. Sehingga kendaraan dapat bermanufer dengan mudahdan dapat bergerak dengan radius yang lebih kecil. (enis power steering mempunyai dua tipe, dimana masing'masing !enis diaplikasikan pada kendaraan tertentu sesuai dengan kapasitasnya, yaotu !enis hidrolis dan elektris. Power steering !enis hidrolis beker!a dengan oli yang bertekanan tinggi sehingga kemudi men!adi lebih ringan. Contoh mobil yang menggunakan !enis seperti ini adalah Toyota ki!ang, )su*u Panther, %M+ -i, Timor, $onda /enio, dan lain'lain. Sedangkan !enis elektris beker!a menggunakan tenaga listrik dengan memakai motor listrik khusus power steering. Mobil yang memakai !enis ini adalah Su*uki 0arimun, Masda 1entrend, $onda City.
2|Page
BAB II PEMBAHASAN A PENGERTIAN ELECTRIC PO!ER STEERING
2lektronik Po3er
Steering merupakan
sistem yang
membantu
pengoperasian stering 3aktu dibelokkan dengan menggukan motor listrik, dipakai pada kendaraan sedang dan kecil. Sistem 2lectronic Po3er Steering "2PS# termasuk di dalamnya komponen yang sama seperti pada sistem po3er steering konensional. Sebagai tambahannya adalah sebuah solenoid ale pada po3er steering gear bo4, dan satu control unit dekat diba3ah audio yang terletak di panel farcia tengah. 5ntuk mengontrol aliran oli pada steering gear bo4, disediakan satu solenoid yang beker!a berdasarkan arus dari control module yang menerima sinyal dari 1SS "1ehicle Speed Sensor# dan TPS. Pada sistem 2PS mekanisme hidraulis berganti men!adi gerakan dinamo yang mengandalkan arus listrik. 6Dalam hal pera3atan pun didesain men!adi free maintenance dan enggak bikin repot lagi seperti model konensional,7 bilang )3an 8bdurachman, technical trainee PT Toyota 8stra Motor. Makanya, mobil yang sudah dilengkapi 2PS biasanya lebih irit konsumsi bahan bakar. 9ah, perangkat utama 2PS yakni rack setir yang digunakan untuk memutar kemudi, lalu motor elektris dan 2C5 "2lectronic Control 5nit# khusus 2PS. 9antinya, 2C5 ini yang akan berkordinasi dengan 2C5 utama mobil untuk mengambil data kecepatan dan lainnya. /unanya demi keamanan. Maksudnya, dalam kecepatan rendah setir harus dibuat seringan mungkin, sedangkan kecepatan tinggi !ustru dibuat lebih berat agar kemudi tak mudah berubah arah. 8lhasil, energi listrik yang dibutuhkan 2PS !ustru ada di putaran mesin rendah.
3|Page
B MACAM " MACAM EPS
2PS yang diaplikasikan, pada dasarnya tetap menggunakan tenaga bantuan motor elektrik. Perbedaaannya bisa dibagi dua. •
P#$%&'&
model
semi
electric.
Putaran
motor
elektrik
hanya
dimanfaatkan untuk mendorong hidraulis. )ni sebagai pengganti pompa po3er steering yang menempel di mesin dan diputar oleh sabuk 1'belt. Misalnya seperti pada Cherolet afira dan Mercedes %en* 8' Class. Perangkat 2PS yang digunakan menempel
tentunya
tidak
lagi
pada mesin. 9amun masih mengandalkan minyak
untuk meringankan gerak setir. %iasanya perangkat ini !uga masih menggunakan slang tekan dan slang balik dari minyak. Dinamo masih •
harus meneruskan oli untuk membuat tekanan dalam racksteer. K#& dengan sebutan fully electric. 8rtinya motor listrik beker!a langsung dalam gambar membantu gerakan kemudi. %aik yang letaknya menempel pada batang kemudi, seperti pada Toyota ;aris
dan
1ios.
(uga
yang
letaknya
menempel pada rack steer seperti $onda (a**, Su*uki 0arimun dan S3ift. %ahkan pada generasi a3al yang diterapkan Ma*da 1antrend lansiran <==> ataupun Toyota Cro3n keluaran ->, di tempatkan
pada
gearbo4 steering. $adirnya
sistem ini
memang relatif
sebagai
penyempurnaan sistem PS model la3as atau konensional. 6&espons terhadap gerakan kemudi !uga semakin baik dan lebih disesuaikan kondisi dibanding model biasa,7 tambah )3an. Terutama pada mekanisme fully electric. Pada umumnya terdiri dari sensor gerak "tor?ue sensor#, dinamo berarus DC, gir
4|Page
reduksi, modul 2PS dan peranti pendukung 2C5 lainnya. 0er!a dinamo dalam meringankan putaran kemudi dideteksi pertama kali oleh sensor yang kebanyakan letaknya pada poros batang kemudi "steering column#. /erakan kiri'kanan oleh setir bakal diterima oleh sensor untuk diatur modul sebagai otaknya. Setelah ada gerakan setir yang cepat ataupun lambat, akan dideteksi !uga untuk disesuaikan menurut la!u kendaraan. Semakin lambat la!u mobil, artinya akan semakin besar !uga kebutuhan daya oleh motor eletrik. $asil perhitungan modul 2PS akan mengatur besaran arus yang sesuai dengan kebutuhannya. Sedangkan mekanisme semi electric cenderung lebih repot. Pasalnya, komponen yang digunakan !uga lebih banyak dibanding model fully electric. 8danya tekanan hidraulik dalam sistem ini berarti ker!a simultan mulai dari sensor, modul dan dinamo masih diteruskan ke hidrolis lagi. Sehingga ker!a po3er steering secara elektrik hanya pada tahap a3al sa!a. Selan!utnya setelah kecepatan dinamo menciptakan tekanan minyak PS tertentu, meringankan rangkaian racksteer pada PS konensional. C PRINSIP KERJA SISTEM EPS
5|Page
0etika kunci diputar ke posisi On, Control Module memperoleh arus listrik
untuk kondisi stand by,
bersamaan
dengan itu indikator 2PS pada panel instrument
menyala.
Dan
ketika mesin dihidupkan, 9oise
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 yang dinamakan Tor?ue Sensor, alat ini akan memberikan informasi kepada control module se!auh mana setir diputar dan seberapa cepat putarannya. Dengan informasi tersebut Control Module segera mengirim arus listrik sesuai kebutuhan, motor listrik akan memutar gigi kemudi, dengan begitu proses memutar setir men!adi ringan. 1ehicle Speed Sensor bertugas begitu mobil mulai mela!u. Sensor ini memberikan informasi bagi Control Module tentang kecepatan kendaraan, !ika kecepatan melampaui @ 0M maka motor elektrik akan dinonaktifkan sehingga dengan begitu setir men!adi berat dan meningkatkan safety. (adi sistem 2PS ini mengatur besarnya arus listrik sesuai yang dibutuhkan oleh motor listrik dan memberikan kode tertentu !ika ada malfungsi pada sistem. Aampu indikator 2PS pada panel instrumen akan menyala berkedip tertentu andai ter!adi kerusakan. Selan!utnya, Control Module menonaktifkan motor elektrik dan clutch akan melepas hubungan motor dengan batang setir. 9amun karena sistem kemudi yang dilengkapi 2PS ini masih terhubung dengan setir ia batang ba!a, maka mobil masih dimungkinkan untuk dikemudikan. +alau memutar setir akan terasa berat seperti kemudi tanpa po3er steering.
6|Page
D KOMPONEN EPS
2lectric Po3er Steering "2PS# menggunakan beberapa perangkat elektronik seperti:
0eterangan : <.
0ontrol 5nit 2PS
-.
Sensor 0ecepatan 0endaraan
.
Sensor Tor?ue
B.
Motor Po3er dan kopling
>.
/igi kemudi
.
%aterai
.
Sinyal putaran mesin
1 K*+%$*, U+-%.C*+%$*, M*,#
0omponen ini adalah bagian terpenting dari sistem kontrol elektronik, selain fungsi utamanya sebagai pengontrol tenaga dan arah putaran motor, !uga dilengkapi dengan Onboard Diagnostic System. 2 S#+/*$ K##&%&+ . VSS
%erfunsi
mendeteksi
kecepatan
kendaraan,
biasanya
dipasang pada transmisi. 1SS akan membangkitkan sinyal secara
7|Page
proposional tergantung kecepatan kendaraan yang selan!utnya sinyal tersebut akan dikirim ke speedometer dan control modul.
S#+/*$ T*$3#
%erfungsi mendeteksi besarnya gaya yang dibutuhkan serta arah gerakan steering 3heel, yang dikonersikan men!adi sinyal tegangan listrik untuk dikirim ke control modul. Cara ker!a Sensor Tor?ue : <#. Saat posisi stir lurus Pada posisi stir tidak diputarElurus maka tidak ter!adi puntiran pada tor?ue bar sehingga tidak ter!adi penyimpangan putaran antara input shaft dengan output shaft maka slider diam dan steel ball ditengah dan tidak menyebabkan leer potensiometer bergerak "tidak ada perubahan nilai resistan potensiometer#
/ambar -B.B Tor?ue posisi lurus
-#. Saat stir diputar kekananEkekiri 8pabila stir diputar akan menyebabkan puntiran pada tor?ue bar sehingga ter!adi penyimpangan antara input shaft dan output shaft maka slider bergerak keatas atau ke ba3ah, arah gerakan ini menyebabkan leer potensiometer bergerak dan akan merubah nilai resistansi yang akan dikirimkan ke kontrol modul.
8|Page
/ambar -B.> Tor?ue posisi belok 4 M*%*$ &+ *,-+
Motor DC dipasangkan pada steering column terdiri dari sebuah 3orm gear, sebuah kopling elektromagnetik dan sebuah motor DC. Putaran motor diteruskan ke output shaft melalui kopling elektromagnet'reduction gear.
5 G-- #'-./%##$-+ *,'
ini ada di antara motor dan batang setir. Tugasnya untuk menghubungkan dan melepaskan motor dengan batang setir sesuai kondisi. 6 B&%#$&-
Merupakan sumber tegangan untuk mensuplai arus ke sistem 2PS 7 S-+&, %&$&+
Sinyal putaran yang diambilkan dari ignation coil melalui noise suppresor memberikan informasi ke kontrol modul mesin berputar atau tidak.
E KEUNGGULAN EPS
9|Page
2PS tidak hanya melakukan fungsi po3er steering biasa, namun !uga bisa mengontrol tekanan hydraulic pressure yang bereaksi berdasarkan counter' force plunger yang ada pada gear bo4 tetapnya di dalam input shaft, oleh karena itulah karakteristik steering effort s. tekanan hydraulic berariasi tergantung dari kecepatan kendaraan untuk memberikan karakteristik kemudi yang optimal pas dengan kecepatan kendaraan dan kondisi kemudi. <# Pada saat mobil dalam keadaan stationer dan ber!alan lambat putaran kemudi ringan. -# Pengaturan steering effort berdasarkan kecepatan kendaraan. # Pada kecepatan sedang dan cepat, steering effort secara akan bertambah untuk menambah kestabilan dan kenyamanan kemudi. B# Pada kecepatan sedang dan cepat, ketika posisi kemudi berada atau mendekati posisi netral, fungsi reactionary plunger akan menambah steering effort agar kemudi lebih stabil. ># 0etika kendaraan mele3ati !alan yang rusak pada kecepatan sedang dan cepat, meskipun ada rintangan besar dari permukaan !alan, namun tidak akan mempengaruhi arah control kemudi, karena tekanan ouput hydraulic untuk steering effort men!adi tinggi sama seperti po3er steering konensional. # Sistem ini mempunyai fungsi fail'safe sehingga meskipun sistemnya elektrikal, temasuk control unit dan sensors, namun karakteristik po3er steering normal masih bisa di dapat. F PERA!ATAN
Sebagai komponen yang relatif tanpa perlu lagi melakukan pera3atan. 5mumnya sebatas melakukan pera3atan pada komponen luar rangkaian motor elektrik. Pasalnya, parts pengganti seperti dinamo, sensor dan komponen kecil lainnya belum di!ual di pasaran. (ika ter!adi kerusakan, umumnya harus mengganti satu rangkaian. Misalnya model steer column yang tergabung dengan dinamo atau dengan racksteer. +alau komponen tersebut didesain tidak mudah rusak. 6Sebaiknya air !angan masuk ke motor elektrik. Seperti saat cuci
10 | P a g e
mobil. Terutama buat yang letaknya tergabung dengan racksteer atau di kolong mobil,7 beber &achmansyah 9asution. Sebagai pera3atan, menurut &achman komponen 2PS sebaiknya diperiksa secara rutin 3aktu mobil dalam kondisi terangkat. Misalnya saat melakukan cuci kolong diperiksa kondisi kabel penghubungnya. 8tau bisa dengan menambahkan pelindung komponen yang bisa kemasukan air. Mulai dari bagian soket. 6%isa ditutupi dengan balutan lakban,7 pesannya. Sekring 2PS yang umumnya tertancap dalam kotak sekring dalam kabin mesin perlu diperiksa !uga. %iar enggak bermasalah, bisa semprot dengan cairan se!enis pembersih atau contact cleaner. 8tau diganti setelah tampak kendur. Selain itu, komponen penun!ang lain seperti karet boot steer dan !oint steer bisa dira3at seperti biasa. (ika tampak sobek hingga getas pada sistem semi electric artinya perlu penggantian segera. (ika !oint steer dan bagian tie rod mulai oblak artinya perlu penggantian !uga seperti mera3at PS biasa sa!a. /. DETEKSI %ila ter!adi kerusakan pada sistem kelistrikan atau pada komponen elektronik atau sensor dapat dideteksi dengan kedipan lampu indikator 62PS7 yang terdapat pada instrumen panel. Mendeteksi
problem
perlu
menggunakan alat khusus. Pada bengkel resmi
sudah pakai alat scan untuk mendiagnosa secara elektronik. 9amun paling mudah bisa
dilakukan Pastikan
sendiri dengan cara memeriksa kondisi sekring. kondisi
sekring tidak longgar, korosi hingga putus
dalam boks sekring pusat yang letaknya dalam ruang mesin. 0emungkinan kerusakan ter!adi pada komponen lain yang harus diperiksa oleh bengkel. %aik
11 | P a g e
pada bagian soket penghubung, modul, dinamo ataupun sensor setir dan sensor kecepatan. Prosedur untuk diagnosa dengan menggunakan lampu indikator pada dashboard : a. Carilah monitor coupler b. $ubungkan kabel termnal 8 dan % pada monitor coupler c. Putar steering kekanan dan kekiri dan tarik rem parkir. d. Start mesin e. %ila ter!adi kerusakan akan ditun!ukkan oleh kedipan lampu indikator pada dashboar. f. Setelah tahu !umlah kedipan lihat kode kedipan pada buku manual, maka kerusakan pada sistem 2PS akan nampak.
12 | P a g e
Tabel -B.< 0ode kerusakan 2PS "Susuki 0arimun# $al'hal yang perlu diperhatikan : a. 0ode kerusakan akan ditampilkan dari yang terkecil. b. 0ode kerusakan akan tersimpan di memori control module, sehingga setelah perbaikan pastikan direset dengan cara melepas baterai. c. 0ode kerusakan -- akan ditun!ukkan pada saat ignation s3icth O9
13 | P a g e
BAB III PENUTUP
A
KESIMPULAN
2lektronik Po3er
Steering merupakan
sistem yang
membantu
pengoperasian stering 3aktu dibelokkan dengan menggukan motor listrik, dipakai pada kendaraan sedang dan kecil. Seperti halnya pada po3er steering hidrolik yang berfungsi untuk meringankan tenaga untuk memutar steering 3heel, 2lektronik Po3er Steering tidak lagi menggunakan hidrolik sebagai po3er tetapi menggunakan motor DC yang dikontrol secara elektrik, dengan demikian dibandingkan dengan $ydraulic Po3er Steering memiliki beberapa kelebihan antara lain : • • • • • •
0ehilangan tenaga mesin sangat kecil 0onsumsi bahan bakar lebih irit Aebih ringan dan kompak 2PS beker!a berdasarkan kecepatan kendaraan Mudah dalam pemeriksaan Aebih aman
14 | P a g e
D&8%&$ /%&& http:EEblokeotr<.files.3ordpress.comE-<-E-Ebab'-BFeps3iper.doc dido3nload pada tanggal << 9oember -@@=IstoryFfbidH-<-<<B>=<
diakses pada
tanggal << 9oember -
diakses
pada
tanggal
<<
9oember -.3ordpress.comEmateri'Esistem'po3er'steeringE diakses pada tanggal << 9oember -
diakses
pada
tanggal << 9oember -E<E-<#. Makalah Power Steering Recirculating
15 | P a g e
