VIENIDMY Masuk Mulai latihan

Beranda › Materi › Perawatan Otomotif (Tokutei 2)

Sistem Roda Jalan, Kemudi, dan Pengereman (Sasis)

Perawatan Otomotif (Tokutei 2) · 自動車整備分野(2号) · Disusun oleh Tokutei Pass berdasarkan materi resmi; tidak disalin kata per kata.

Tahanan Gelinding Ban, Radius Beban Statis, Konstanta Pegas Vertikal Statis, dan Standing Wave

'Tahanan gelinding (rolling resistance)' yang timbul saat ban menggelinding di permukaan jalan terutama disebabkan oleh 'deformasi akibat kompresi dan pemulihan berulang (rugi histeresis)' pada bagian telapak ban yang menyentuh jalan; semakin rendah tekanan udara ban, semakin besar deformasinya sehingga tahanan gelinding meningkat.

'Radius beban statis (static loaded radius)' adalah 'jarak vertikal dari permukaan jalan ke titik pusat poros roda (pusat pelek)' ketika ban yang diisi tekanan udara sesuai spesifikasi berada dalam keadaan diam menerima beban vertikal tertentu.

Selain itu, 'konstanta pegas vertikal statis (static vertical spring constant)' adalah nilai yang menyatakan 'beban vertikal per satuan defleksi/lendutan (1 mm)' dalam satuan 'N/mm' (beban vertikal N ÷ defleksi mm) saat beban vertikal diberikan pada ban.

Mengenai konstanta pegas vertikal statis ban, 'semakin kecil nilainya (semakin lembut pegasnya), semakin mudah menyerap kejutan dari jalan dan semakin baik kenyamanan berkendaranya' (pernyataan semakin besar semakin nyaman adalah salah).

Bila berkendara kecepatan tinggi dengan ban bertekanan udara rendah (kempis), deformasi telapak ban di belakang area kontak tidak sempat pulih dan bergelombang membentuk 'fenomena standing wave', yang memicu panas berlebih secara mendadak hingga bahaya ban pecah (burst).

Poin penting


  • Tahanan gelinding timbul akibat 'deformasi kompresi dan pemulihan berulang' pada ban; radius beban statis adalah 'jarak vertikal dari permukaan jalan ke pusat poros roda'.

  • Konstanta pegas vertikal statis (N/mm) yang 'semakin kecil' memberikan kenyamanan berkendara yang lebih baik, dan semakin tinggi tekanan udara maka nilainya semakin besar.

  • Untuk mencegah fenomena standing wave, menjaga tekanan udara ban sesuai spesifikasi (atau sedikit lebih tinggi saat jalan tol) sangat efektif.

  • Contoh: Bila beban vertikal 4.000N pada ban menghasilkan lendutan vertikal 20mm → Konstanta pegas vertikal statis = 4.000 ÷ 20 = 200N/mm
KosakataArti
tahanan gelinding (rolling resistance)
radius beban statis (static loaded radius)
konstanta pegas vertikal statis (N/mm)
fenomena standing wave

Karakteristik Pegas Suspensi (Pegas Logam vs Air Spring) dan Shock Absorber

Pegas logam yang digunakan pada suspensi (coil spring, leaf spring/pegas daun, torsion bar) memiliki konstanta pegas yang tetap meskipun beban berubah; oleh karena itu saat muatan ringan (seperti saat kosong), 'frekuensi natural (getaran pribadi) bodi menjadi tinggi' sehingga bantingan terasa keras (kurang nyaman).

Sebaliknya, 'air spring (pegas udara)' yang digunakan pada bus besar, truk, dan mobil penumpang mewah memanfaatkan elastisitas udara bertekanan sehingga sangat unggul dalam menyerap getaran frekuensi tinggi yang halus.

Pada air spring, ketika beban muatan bertambah, 'leveling valve' bekerja menyuplai udara bertekanan ke dalam air chamber untuk 'menjaga tinggi kendaraan tetap konstan' sekaligus 'secara otomatis memperbesar konstanta pegas' melalui kenaikan tekanan dalam.

Karena konstanta pegas berubah sebanding dengan naik-turunnya beban seperti ini, 'frekuensi natural bodi terjaga hampir konstan' baik saat kosong maupun bermuatan penuh, sehingga mempertahankan kenyamanan berkendara yang baik tanpa bergantung pada beban.

Selain itu, 'shock absorber (peredam kejut)' meredam getaran pegas dengan cepat melalui tahanan aliran oli yang melewati orifice (gaya redam), sedangkan 'stabilizer' menekan kemiringan bodi (rolling) menggunakan gaya reaksi puntir batang saat roda kiri dan kanan bergerak naik-turun secara berlawanan arah.

Poin penting


  • Pada air spring, saat beban bertambah maka konstanta pegas otomatis menjadi 'lebih besar', menjaga frekuensi natural dan tinggi kendaraan tetap konstan.

  • Pegas logam memiliki konstanta pegas tetap, sehingga semakin ringan beban (kosong) semakin tinggi frekuensi naturalnya dan semakin buruk kenyamanannya.

  • Stabilizer tidak mengalami puntiran dan tidak bekerja apabila roda kiri dan kanan bergerak naik atau turun bersamaan dengan jumlah yang sama.
KosakataArti
air spring (pegas udara) dan leveling valve
frekuensi natural dan konstanta pegas
shock absorber (gaya redam)
stabilizer (penekan rolling)

Electric Power Steering (EPS) dan Sensor Torsi Tipe Hall-IC

'Electric Power Steering (EPS)' adalah perangkat di mana EPS-ECU mengontrol arus motor listrik sesuai torsi kemudi pengemudi dan kecepatan kendaraan untuk membantu gaya kemudi: mengalirkan arus besar saat putar kemudi di tempat atau kecepatan rendah, serta mengurangi arus pada kecepatan tinggi demi meningkatkan stabilitas kemudi.

Pada 'sensor torsi tipe Hall-IC' yang mendeteksi torsi kemudi, 'input shaft' di sisi roda kemudi (setir) dan 'output shaft' di sisi pinion gear dihubungkan melalui sebuah batang puntir tipis yaitu 'torsion bar'.

Di sini, 'magnet multi-kutub (multi-pole magnet) dipasang pada input shaft', sedangkan 'yoke (cincin magnet lunak) pengumpul fluks magnet dipasang pada output shaft' (pilihan jawaban yang membalik posisi pemasangan keduanya adalah salah).

Ketika roda kemudi diputar sehingga timbul 'puntiran' pada torsion bar, terjadi pergeseran putar relatif antara input shaft (multi-pole magnet) dan output shaft (yoke).

Pergeseran ini mengubah kerapatan fluks magnet yang melewati 'Hall IC' dari yoke melalui kolektor magnet, sehingga Hall IC mendeteksi 'baik gaya kemudi (besarnya torsi) maupun arah kemudi (kanan atau kiri)' sebagai sinyal tegangan.

Electric Power Steering (EPS) dan Sensor Torsi Tipe Hall-IC

Poin penting


  • Pada sensor torsi tipe Hall-IC, 'multi-pole magnet dipasang pada input shaft' dan 'yoke dipasang pada output shaft'.

  • Dari perubahan fluks magnet akibat puntiran torsion bar, sensor mendeteksi 'gaya kemudi (besarnya) sekaligus arah kemudi (kiri/kanan)'.

  • Melalui kontrol peka kecepatan kendaraan, arus motor diperbesar saat kecepatan rendah agar kemudi ringan dan diperkecil saat kecepatan tinggi agar stabil.
KosakataArti
Electric Power Steering (EPS)
sensor torsi tipe Hall-IC
input shaft (multi-pole magnet)
output shaft (yoke) dan torsion bar

Wheel Alignment (Camber, Caster, Kingpin Inclination, Toe-In) dan Side Slip

'Wheel alignment' adalah kondisi kelurusan roda: 'camber positif' (bagian atas roda depan miring ke luar dilihat dari depan) dan 'kingpin inclination' (bagian atas sumbu putar kemudi miring ke dalam) memperkecil kingpin offset di permukaan jalan untuk meringankan gaya putar kemudi.

Sementara itu, 'caster positif' (bagian atas sumbu kingpin miring ke belakang dilihat dari samping) menghasilkan caster trail yang memberikan stabilitas jalan lurus dan gaya balik kemudi setelah berbelok (self-aligning torque).

Dilihat dari atas, kondisi di mana jarak sisi depan (A) antara roda depan kiri dan kanan lebih sempit daripada jarak sisi belakang (B) disebut 'toe-in (B − A)', yang meniadakan camber thrust (kecenderungan ban menggelinding ke luar akibat camber positif) guna mencegah keausan tidak rata dan selip samping.

Jumlah bergesernya roda depan ke arah samping saat mobil berjalan lurus disebut 'side slip'; dalam Standar Keamanan Kendaraan Angkutan Jalan, saat diukur dengan side-slip tester nilainya harus 'di dalam batas 5 mm (ke arah dalam/IN atau luar/OUT) untuk setiap 1 m perjalanan'.

Apabila toe-in terlalu besar sementara camber tidak berubah, ban akan terseret ke arah dalam (sisi IN) sehingga menimbulkan keausan feather-edge (seperti bulu ayam) pada sisi 'luar' telapak ban.

Wheel Alignment (Camber, Caster, Kingpin Inclination, Toe-In) dan Side Slip

Poin penting


  • Toe-in dihitung dari 'Jarak belakang B − Jarak depan A' roda kiri-kanan dilihat dari atas, mencegah selip samping ke arah luar akibat camber.

  • Menurut Standar Keamanan, jumlah side slip roda kemudi harus 'di dalam batas 5 mm (IN atau OUT) per 1 m perjalanan'.

  • Kingpin inclination dan camber memperkecil kingpin offset untuk meringankan kemudi, sedangkan caster meningkatkan stabilitas lurus dan daya balik kemudi.

  • Contoh: Bila jarak tengah sisi belakang ban depan B adalah 1.452mm dan sisi depan A adalah 1.449mm → Toe-in = 1.452 − 1.449 = 3mm

  • Contoh: Bila pergeseran samping saat berjalan 1m di atas side-slip tester adalah IN 3,5mm → Memenuhi standar (maksimal 5mm) sehingga dinilai 'Baik (Lulus)'
KosakataArti
camber, caster, kingpin inclination
toe-in (B − A)
jumlah side slip (maksimal 5 mm per 1 m jalan)
self-aligning torque (momen balik kemudi)

Kerja Pengereman, Perhitungan Jarak Berhenti, Minyak Rem, dan Fenomena Vapor Lock

Rem hidrolik mobil meneruskan tekanan hidrolik yang dibangkitkan di master cylinder ke tiap roda berdasarkan hukum Pascal, lalu menggunakan gesekan pad atau lining untuk 'mengubah energi kinetik kendaraan yang sedang berjalan menjadi energi panas' guna memperlambat dan menghentikan kendaraan.

'Jarak berhenti (stopping distance)' sejak pengemudi menyadari bahaya hingga mobil berhenti total adalah penjumlahan dari 'jarak jalan bebas / reaksi (free-running distance = waktu reaksi × kecepatan)' sebelum rem mulai bekerja dan 'jarak pengereman (braking distance)' sejak rem bekerja hingga berhenti.

Saat koefisien gesek jalan konstan, jarak reaksi berbanding lurus dengan kecepatan, namun 'jarak pengereman bertambah panjang berbanding lurus dengan kuadrat kecepatan' (misalnya kecepatan naik 2 kali lipat maka jarak pengereman menjadi 4 kali lipat).

Minyak rem berbasis glikol (DOT3, DOT4) memiliki 'sifat higroskopis (menyerap uap air dari udara)'; semakin banyak menyerap air maka 'titik didihnya semakin turun', sehingga wajib diganti secara berkala.

Fenomena ketika terlalu sering menginjak rem kaki saat turunan panjang sehingga minyak rem mendidih dan menimbulkan gelembung udara di dalam pipa—membuat tekanan hidrolik gagal tersalur saat pedal diinjak—disebut 'fenomena vapor lock', yang harus dibedakan dari 'fenomena fade' di mana panas berlebih pada kampas rem menurunkan koefisien geseknya.

Poin penting


  • Rem memperlambat kendaraan melalui gesekan dengan 'mengubah energi kinetik mobil menjadi energi panas'.

  • Jarak berhenti = Jarak reaksi (jalan bebas) + Jarak pengereman, di mana jarak pengereman berbanding lurus dengan 'kuadrat kecepatan jalan'.

  • Titik didih minyak rem turun bila menyerap air; hilangnya gaya pengereman akibat minyak rem mendidih dan membentuk gelembung uap disebut 'fenomena vapor lock'.

  • Contoh: Bila jarak reaksi 15m dan jarak pengereman 25m, maka jarak berhenti → 15 + 25 = 40m

  • Contoh: Pada kecepatan 36km/h (10m/s) dengan waktu reaksi 1,0 detik dan jarak pengereman 8m → Jarak reaksi = 10 × 1,0 = 10m; Jarak berhenti = 10 + 8 = 18m
KosakataArti
energi kinetik dan energi panas
jarak berhenti, jarak reaksi, dan jarak pengereman
fenomena vapor lock dan fenomena fade
minyak rem berbasis glikol (sifat higroskopis)

ABS (Anti-Lock Brake System) dan Electronic Stability Control (ESC)

'ABS (Anti-lock Brake System)' memantau kecepatan putar tiap roda saat pengereman mendadak atau pengereman di jalan licin, lalu mengontrol tekanan hidrolik wheel cylinder melalui 'penurunan tekanan, penahanan, dan peningkatan tekanan' guna mencegah roda terkunci serta menjaga stabilitas arah dan kemampuan kemudi.

ABS dilengkapi 'fungsi fail-safe': apabila terjadi kerusakan pada sistem kelistrikan ABS, sistem akan menyalakan lampu peringatan ABS sekaligus 'menghentikan kontrol ABS dan membuat rem tetap bekerja normal sebagai rem biasa (service brake)'.

Selain itu, sesaat setelah mesin dihidupkan dan mobil mulai berjalan, ABS-ECU melakukan pemeriksaan awal (initial check) kelistrikan pada solenoid valve dan motor pompa, sehingga 'hydraulic unit terkadang mengeluarkan bunyi kerja sementara' yang merupakan hal normal.

Perlu diperhatikan, bila baterai yang kosong total di-jumper dengan kabel booster untuk menghidupkan mesin lalu mobil langsung dijalankan sebelum pengisian cukup, lampu peringatan ABS dapat menyala karena mendeteksi tegangan sumber daya yang rendah.

Saat membaca kode diagnosis melalui kedipan lampu peringatan ABS, apabila terdapat 2 kode kerusakan atau lebih, kode akan ditampilkan berdasarkan 'urutan nomor kode dari yang paling kecil', bukan berdasarkan urutan waktu terjadinya kerusakan.

Poin penting


  • Fungsi fail-safe ABS saat terjadi gangguan kelistrikan adalah 'menghentikan kontrol ABS dan mengoperasikan rem sebagai rem biasa'.

  • Bunyi kerja dapat terdengar saat initial check setelah mesin hidup, dan lampu peringatan ABS dapat menyala akibat kurang tegangan sesaat setelah jumper baterai.

  • Penampilan beberapa kode kerusakan melalui kedipan lampu peringatan ABS dikeluarkan menurut 'urutan nomor kode dari yang terkecil' (pernyataan menurut urutan kejadian adalah salah).
KosakataArti
Anti-lock Brake System (ABS)
kontrol penurunan, penahanan, dan peningkatan tekanan
initial check dan fungsi fail-safe
Electronic Stability Control (ESC)

Poin yang Sering Keluar di Ujian dan Cara Mengingatnya

Pada bidang sasis (roda jalan, kemudi, rem) ujian teori tingkat 2 (2号), 5 topik yang sering keluar adalah: konstanta pegas ban, air spring, sensor torsi EPS, wheel alignment, dan ABS.

Untuk ban dan suspensi, ingat: 'Konstanta pegas vertikal statis (N/mm) = semakin kecil semakin lembut dan nyaman', 'Radius beban statis = jarak vertikal dari jalan ke pusat poros roda', 'Air spring = beban bertambah maka konstanta pegas ikut membesar sehingga frekuensi natural tetap konstan'.

Untuk kemudi dan alignment, kuasai: 'Sensor torsi Hall-IC = multi-pole magnet di input shaft, yoke di output shaft (mendeteksi gaya sekaligus arah)', 'Toe-in = B − A', 'Standar keamanan side slip = maksimal 5 mm per 1 m perjalanan'.

Untuk rem dan ABS: 'Jarak berhenti = Jarak reaksi + Jarak pengereman (energi kinetik → energi panas)', 'Saat ABS rusak = bekerja sebagai rem biasa', 'Kedipan beberapa kode lampu ABS = urutan nomor kode terkecil lebih dulu (urutan kejadian adalah salah)'.

Poin penting


  • Ban & suspensi: Konstanta pegas vertikal statis (N/mm) 'semakin kecil' semakin nyaman; air spring mengubah konstanta pegas sesuai beban agar frekuensi natural konstan.

  • Sensor torsi EPS: 'Multi-pole magnet pada input shaft' dan 'yoke pada output shaft', mendeteksi gaya dan arah kemudi.

  • Alignment & rem: Side slip 'di dalam 5 mm per 1 m perjalanan'; Jarak berhenti = Jarak reaksi + Jarak pengereman.

  • ABS: saat bermasalah kembali menjadi rem biasa; kedipan beberapa kode kerusakan ditampilkan 'dari nomor kode terkecil'.
KosakataArti
konstanta pegas vertikal statis dan frekuensi natural
multi-pole magnet dan yoke
side slip (maksimal 5 mm)
fail-safe ABS dan urutan tampilan kode

Kaki-kaki, Kemudi & Rem

Latihan soal bab ini di aplikasi

Referensi resmi

💬

Zalo