1
Wheel Alignment A. Pengertian Wheel Alignment. Roda-roda kendaraan dipasang dengan besar sudut tertentu sesuai dengan persyaratan tertentu untuk menjaga agar pengemudian ringan, nyaman dan stabil serta keausan ban normal. Sudut-sudut pemasangan roda tersebut dinamakan wheel alignment. Kebanyakan kendaraan yang ada di indonesia wheel alignment utamanya adalah untuk roda depan (FWA), walaupun wheel aligment untuk roda belakang (RWA) juga sudah ada.
B. Faktor-faktor Wheel Alignment Yang termasuk dalam fakor-faktor wheel aligment ada 5 (lima) yaitu : camber, caster, kingpin inclination/ steering axis inclination, toe angle dan turninng radius/ turning angle. 1). Camber Camber adalah kemiringan roda terhadap garis vertikal jika dilihat dari depan atau belakang kendaraan. Jika roda miring ke arah luar kendaraan maka nilainya + (positif) dan jika roda miring ke arah dalam kendaraan maka nilainya – (negatif).
Gambar 1. Sudut camber + (positif), - (negatif)
Manfaat sudut camber positif yaitu memperkecil kemungkinan axle bengkok, mencegah roda slip, kemudi jadi ringan.
2
2). Caster Caster adalah kemiringan steering axis inklination/ king pin jika dilihat dari arah samping. Caster berperan untuk kelurusan dan kestabilan kemudi serta untuk mendapatkan pengembalian ke posisi lurus setelah belok.
Gambar 2. Sudut caster + (positif), - (negatif)
3). Steering Axis Inclination Caster adalah kemiringan steering axis inklination/ king pin jika dilihat dari arah depan/ belakang. Caster berperan untuk kelurusan dan kestabilan kemudi, memperkecil steering effortm dan memperkecil daya balik atau tarikan ke satu arah .
Gambar 3. Sudut SAI atau KPI
3 4). Toe Angle Toe angle adalah perbedaan jarak antara roda depan bagian depan dengan roda depan bagian belakang. Jika roda depan bagian depan lebih pendek dibanding roda depan bagian belakang maka dinamakan toe-in, namun jika roda depan bagian depan lebih panjang dibanding roda depan bagian belakang maka dinamakan toe-out. Toe-in : A < B Toe-out : A > B
Gambar 4. Toe angle
Fungsi utama toe adalah untuk mengimbangi gaya akibat adanya sudut camber (camber thrust) 5). Turning Angle Sudut belok (turning angle) adalah sudut masing-masing roda saat kemudi diputar maksimum. Sudut belok roda dalam lebih besar dibandingkan sudut belok roda luar. Fungsi utama turning angle adalah mencegah terjadinya side slip, memperkecil keausan ban dan menjaga kestabilan pengemudian.
Gambar 5. Turning Angle
4 C. Kerusakan Ban Akibat Kesalahan Wheel Alignment Wheel aligment sangat pentinnng untuk keamanan, kenyamanan dan kestabilan pengemudian. Disamping itu dengan penyetelan wheel alignment yang benar keausan roda/ ban dapat diminimalisasi. Kerusakan/ keausan ban akibat kesalahan dari wheel alignment ditunjukkan pada gambar-gambar berikut :
Gambar 6. Keausan ban karena toe-in berlebihan
Jika penyetelan toe-in berlebihan maka akan terjadi keausan ban seperti gambar di atas, yaitu jika telapak ban diraba dari sisi dalam keluar terasa kasar tetapi jika diraba dari sisi luar ke dalam terasa halus.
Gambar 7. Keausan ban karena toe-in berlebihan
5 Jika penyetelan toe-out berlebihan maka akan terjadi keausan ban seperti gambar di atas, yaitu jika telapak ban diraba dari sisi dalam keluar terasa halus tetapi jika diraba dari sisi luar ke dalam terasa kasar.
Gambar 8. Keausan ban karena camber positf berlebihan
Jika penyetelan camber positif berlebihan maka akan terjadi keausan ban seperti gambar di atas, yakni pada sisi luar ban akan aus berlebihan dibanding sisi dalam.
Pengertian Spooring Spooring Kenyamanan berkendara merupakan salah satu syarat mutlak yang harus dimiliki sebuah kendaraaan. Karena berhubungan dengan keamanan atau safety untuk pengendara, penumpang, kendaraan itu sendiri ataupun terhadap kendaraan lain, dan terbentuknya keadaan regulasi lalu lintas yang baik. Salah satu faktor yang sangat berperan adalah kondisi steering/kemudi kendaraan. Kemudi berfungsi sebagai pengatur arah kendaraan yang dilakukan oleh driver, sehingga kondisi kemudi mempengaruhi driver dalam rangka mengontrol laju kendaraan itu sendiri. Kondisi kemudi yang kurang baik akan mengakibatkan ketidaknyamanan dari driver, sehingga cepat lelah dan lebih besar lagi berdampak pada terjadinya kecelakaan. Keadaan kenyamanan kemudi/steering sangat tergantung pada kondisi dari penyetelan rodaroda, baik roda depan ataupun roda belakang (wheel alignment). Tujuan spooring adalah untuk
6 menyelaraskan antara roda kanan dan kiri. Kestabilan antara ban pada mobil ini sangat bermanfaat apalagi pada saat mobil sedang melaju pada kecepatan tinggi. Pemakaian kendaran dalam jangka waktu tertentu akan menyebabkan perubahan kondisi dari komponen roda depan, sehingga memerlukan perawatan secara rutin agar kondisi ban dan komponen steering lebih tahan lama serta pengendara lebih nyaman. Untuk jangka waktu pemeliharaan spooring adalah sekitar setiap 15000 km atau 4 bulan. Yang diselaraskan atau yang diatur penempatan atau alignmentnya adalah Camber, Caster dan Toe. Perhatikan gambar di bawah ini :
Gambar 9. Spooring roda
Camber : Kemiringan roda secara vertikal (di gambar warna merah muda). Camber negatif artinya roda miring ke sisi dalam mobil, camber positif artinya roda miring ke sisi luar mobil. Bila dilihat dari depan atau belakang mobil dan melihat roda kanan kiri, camber negatif roda kiri dan kanan terlihat seperti huruf A, camber positif terlihat seperti huruf V. Terlalu negatif, artinya sisi dalam roda lebih menekan ke aspal dibanding sisi luarnya yang berakibat sisi dalam roda lebih cepat habis, dan berlaku sebaliknya untuk camber positif. Setting pabrikan untuk tiap-tiap mobil beda-beda sesuai dengan design keseluruhan kaki-kaki mobil. Sewaktu belok, bayangkan sisi roda sebelah dalam dari putaran (misal belok ke kiri berarti roda sebelah dalam putaran adalah kiri), kecenderungan roda sisi dalam tersebut akan semakin
7 tertekan ke dalam putaran (misal belok kiri ya makin tertekan ke kiri) sehingga camber mengarah ke makin positif, jika sebelumnya settingnya camber negatif maka camber semakin ke arah nol sewaktu belok yang berakibat contact ban ke aspal semakin lebar / banyak sehingga berakibat ke stabilitas belok yang bagus. Sebaliknya juga sebelumnya setting camber positif maka camber semakin positif sewaktu belok yang berakibat contact ban ke aspal semakin sedikit sehingga handling mobil makin buruk. Kesimpulan : Camber pengaruh ke kestabilan waktu belok.
Gambar 10. camber / kemiringan roda, terlihat di atas camber negatif
Caster : kemiringan roda ke depan atau ke belakang dari poin steering (untuk roda depan) lihat warna hijau di gambar atas. Bayangkan roda depan sebuah sepeda, garpu depan / fork yang menghubungkan roda ke setir cenderung miring ke belakang. Nah kemiringan ini disebut Caster. Kemiringan ke belakang artinya Caster Positif, kemiringan ke depan artinya Caster Negatif. Lihat gambar di bawah ini, kendaraan mengarah ke kiri (jadi bagian depan kendaaraan ada di kiri) garis merah putus-putus mempunyai kemiringan Teta derajat dari sumbu X, artinya Chaster Positif Teta derajat. Kendaraan yang berakselerasi ke depan maka kecenderungan dari caster mengarah ke makin kedepan atau makin ke arah negatif, karenanya hampir semua caster adalah positif. Tujuan dari Caster positif ini adalah memberikan derajat kemampuan melakukan self steering atau kembali ke kemiringan semula sehingga membuat mobil makin mudah untuk dikendalikan dan meningkatkan stabilitas arah kendaraan. Caster yang terlalu
8 banyak (positif caster) akan membuat steer jadi berat dan kurang resposive (terlalu anteng / tenang); pada balapan derajat caster yang besar dimaksudkan untuk meningkatkan keuntungan camber sewaktu belok. Caster dengan derajat lebih dari10 pada ban radial sudah umum dan untuk mengatasi beratnya digunakan power steering. Kesimpulan : Caster berpengaruh kepada ketepatan arah pengendalian mobil.
Gambar 11. Caster
Toe : adalah tingkat kesejajaran / pararel antara roda depan sisi kiri dan kanan. Sejajar (jarak sisi depan roda = jarak sisi belakang roda) artinya Toe = 0; bila sisi depan lebih dekat daripada sisi belakang (dilihat dari atas mobil membentuk huruf A) artinya Toe In atau Toe Positif; bila sisi depan lebih jauh dari sisi belakang artinya Toe Out atau Toe Negatif. Toe setting ini akan berpengaruh kepada tiga masalah umum yaitu : keausan roda (tire wear), stabilitas jalan lurus, dan karakter pengendalian waktu belok.
Gambar 12. Toe
9 Keausan roda : Untuk meminimalkan keausan roda dan tenaga yang hilang, seharusnya roda saling sejajar satu sama lain sewaktu berjalan lurus. Terlalu banyak Toe In akan menyebabkan keausan ban di sisi luar dan terlalu banyak Toe Out akan menyebabkan keasusan ban di sisi dalam. Stabilitas jalan lurus vs karakter pengendalian waktu belok : Meski dengan Zero Toe artinya keausan roda diminimalkan demikian pula dengan tenaga yang hilang diminimalkan, setting Toe In dan Toe Out berpengaruh pada stabilitas jalan lurus terutama bila terdapat gangguan (geronjalan) pada permukaan jalan yang berakibat pada suspensi yang bekerja. Pada setting Toe In cenderung untuk bergerak lurus meskipun ada ganguan kecil pada salah satu suspensi, sedangkan pada setting Toe Out cenderung untuk belok ke arah ganguan kecil pada salah satu suspensi. Kalau dibalik Toe In agak susah belok, Toe Out lebih mudah belok; Toe In pada jalan lurus cenderung lebih stabil daripada Toe Out. Jadi Toe setting ini merupakan trade off (pilihan) antara kestabilan jalan lurus yang didapat dari Toe In dan response steer yang cepat yang didapat dari Toe Out. Untuk mengurangi seringnya melakukan koreksi steer pada jalan lurus, mobil harian biasanya disetel Toe In, sedang pada mobil balap yang bisa saja mengorbankan kestabilan di track lurus tapi ingin lebih tajam waktu belok bisa saja distel Toe Out. Untuk kendaraan dengan 4 rodanya memiliki suspensi indipendent (seperti Aerio/Next G), Setting dari Toe juga dilakukan pada roda belakang. Efek dari Toe ini juga sama seperti halnya roda depan yaitu ke keausan, stabilitas jalan lurus dan handling di belokan. Meski demikian untuk roda penggerak belakang (RWD) jarang diset toe out pada roda belakang karena akan menyebabkan oversteer yang berlebihan terutama bila power disalurkan ke roda; sebaliknya roda penggerak depan (FWD) sering diset sedikit toe out pada roda belakang untuk menimbulkan gejala oversteer karena tendensi FWD adalah understeer. Kesimpulan : Toe berpengaruh kepada (dan trade off) Keausan roda, Stabilitas jalan lurus dan ketajaman handling di belokan (tergantung pula pada FWD / RWD, dan tipe suspensi indipendent atau tidak). Spooring merupakan pekerjaan penyetelan front wheel alignment (penyetelan roda depan) yang meliputi: chamber, caster, toe angle (toe-in/toe-out), dan turning radius. Fungsi spooring sendiri adalah untuk menjaga stabilitas kendaraan meliputi: kemudi yang ringan, menghasilkan gaya putar kembali setelah belok dan mencegah kendaraan belok sendiri setelah dilepas. Selain itu, apabila perawatan yang rutin akan mengurangi keausan pada komponen-komponen ball-joint
10 dan ban/roda. Untuk syarat kendaraan dilakukan pekerjaan spooring diantaranya harus keadaan kaki-kaki kendaraan dalam kondisi yang normal. Untuk keterangan lebih lanjut dapat dilihat gambar berikut:
Gambar 13. wheel alignment Balancing Roda adalah salah satu komponen kendaraan yang menopang berat kendaraan. Roda terdiri dari ban dan pelek. Ban juga mengikuti perubahan arah gerak kendaraan mengikuti putaran roda kemudi. Selain itu ban juga berfungsi meredam getaran dari jalan. Keausan ban sangat dipengaruhi oleh fungsi dari suspensi, steering dan penyetelan front wheel alignment. Sehingga ban dan pelek menjadi komponen yang mempunyai fungsi vital dalam kendaraan. Kondisi ban juga sangat mempengaruhi kenyamanan dan safety pengendara. Ban dan pelek akan mengalami perubahan kualitas dalam jangka waktu tertentu sesuai dengan medan dan cara penggunaan kendaraan. Roda dan ban harus balance (seimbang) agar tidak terjadi getaran. Saat roda berputar, terjadi gaya sentrifugal pada tiap bagian roda dan ban dimana sejumlah gaya tertarik keluar dari ban. Gaya ini semakin menguat saat rotasi roda semakin cepat. Jika massa sudah merata ke seluruh roda dan ban (tidak ada titik berat), gaya akan seimbang maka gaya sentrifugal tidak akan memiliki efek hambatan. Jika ban memiliki titik berat maka ban akan tidak seimbang (unbalance) dimana gaya sentrifugal lebih besar pada salah
11 satu titik ban yang akan menarik gaya yang kuat saat ban berputar. Ini akan membuat roda dan ban bergerak ke atas dan ke bawah atau dari sisi satu ke sisi yang lainnya (oblak). Sehingga pengendara akan merasakan goncangan atau getaran akibat roda yang tidak balance. Jadi balancing berfungsi untuk membuat roda depan dan belakang menjadi parallel. Seiring dengan waktu pemakaian, untuk menjaga agar roda dalam keadaan seimbang membutuhkan perawatan balancing supaya dalam berkendara lebih nyaman dan pengemudi tidak mengalami kelelahan. Roda akan dipasang pada alat wheel balancer kemudian akan diketahui titik-titik berat pada roda yang mengakibatkan roda tidak balance. Kemudian alat akan menunjukkan seberapa besar beban yang harus diberikan pada roda agar roda kembali menjadi balance. Selanjutnya roda akan diberikan pemberat (weight balance) sesuai dengan beban yang dibutuhkan, weight balance dipasang pada pelek roda.
Gambar 14. Weight balance
Lingkaran yang "sempurna" kalau diputar pada porosnya seharusnya akan terlihat seakan-akan diam. Sayangnya ban (tire) termasuk velg tidak bundar sempurna, ditambah lagi kepadatan material di ban (tire) dan velg tidak sempurna. Sehingga kalau diputar pada porosnya bakalan bergerak-gerak, ntah bergerak naik-turun atau kiri-kanan dan gerakain ini akan kita rasakan sebagai getaran. Untuk masalah tidak bundar sempurna udah ga bisa diapa-apain lagi, asal ga parah benjolnya ya masih ok, yang lebih bisa dikendalikan adalah beratnya. Caranya bagian yang lebih ringan ditambahin bobotnya dengan timah. Dipasang sedemikian biar distribusi bobotnya lebih merata, semakin merata semakin bagus, tentu saja timah yang dipasang seoptimal mungkin jangan terlalu banyak juga bisa-bisa malah keberatan timah. Finish Balance Proses balancing dilakukan dengan cara melepas roda dan memutar pada alat balancing. Proses ini ada keterbatasan akurasinya. Pada kecepatan yang tinggi (biasanya orang
12 berpatokan pada kecepatan lebi dari 100 km/jam) apabila dirasa getar maka proses yang dilakukan adalah Finish Balance. Proses ini setelah ban dibalance biasa, selanjutnya dipasang pada mobil dan diputar pada mobil untuk diatur keseimbangan total. Dalam hal ini yang turut mempengaruhi adalah bearing roda, hub roda bahkan lugnut atau mur roda pun juga ikut terputar. Idenya sama dengan Balancing yaitu mencari distribusi bobot terbaik agar roda tidak bergetar saat diputar, perbedaannya adalah ketelitiannya karena ditambahkan faktor lain selain ban (tire) dan velg.
