Sistem Suspensi

 SISTEM SUSPENSI

     Sistem Suspensi

Suspensi adalah kumpulan komponen kendaraan yang berfungsi meredam kejutan, getaran yang terjadi pada kendaraan akibat permukaan jalan yang tidak rata yang dapat meningkatkan kenyamanan berkendara dan pengendalian kendaraan. Sistem suspensi kendaraan terletak di antara bodi (rangka) dengan roda.

Gambar Sistem Suspensi

Untuk itu maka suspensi harus dapat :

·         Mengantar gerakan roda

·         Memungkinkan roda tetap menapak pada jalan

·         Mengabsorsi dan meredam getaran bodi akibat kondisi jalan

·         Meneruskan gaya pengemudian dan pengereman.

Ada dua jenis utama suspensi yaitu :

·         Sistem suspensi dependen atau sistem suspensi poros kaku ( aksel rigid)

·         Sistem suspensi independen atau sistem suspensi bebas.

Gambar Sistem Suspensi Depan

a.    Sistem suspensi dependen atau aksel rigid

Sistem Suspensi dependen adalah roda dalam satu poros dan dihubungkan dengan poros kaku ( aksel rigid ), poros kaku tersebut dihubungkan ke bodi dengan menggunakan pegas, peredam kejut dan lengan kontrol ( control arm ). Awalnya semua kendaraan menggunakan sistem ini. Sampai sekarang sebagian besar kendaraan berat seperti truck, masih menggunakan sistem ini, sedangkan kendaraan niaga umumnya menggunakan sistem ini pada roda belakang.

Suspensi tersebut mempunyai sikap saling mempengaruhi sikap roda kiri atau kanan serta badan mobil apabila salah satu roda memegas. Salah satu keuntungan suspensi tipe rigid ini adalah kontruksinya yang sederhana dan kuat.

Gambar Suspensi Dependen ( Aksel Rigid )

Macam – Macam konstruksi Suspensi Aksel Rigid

Bahan aksel rigid umumnya dibuat dari baja yang diperkuat dengan proses perlakuan panas (temper). Yang menjadi perhatian penting adalah tidak boleh memanaskan aksel sampai temperatur tertentu yang menyebabkan struktur bahan berubah, sehingga kekuatan aksel menjadi berkurang.

1)    Aksel Canggah

Aksel dibuat menyerupai canggah yang dihubungkan King Pin dengan spindel. Aksel semacam ini sering digunakan pada mobil berat ( truk dan bus ) serta mobil jeep.

2)    Aksel Kepalan Tinju

Pada suspenssi jenis ini aksel dibuat menyerupai kepalan tinju yang dihubungkan oleh King-Pin dan Spindel. Aksel semacam ini sering digunakan pada mobil berat yaitu  truck dan bus dan aksel dibuat dari baja profil I.Ujung aksel berbentuk seperti kepalan tinju yang dihubungkan oleh king pin dengan spindel.

3)    Aksel Pipa Rigid Berpegas Koil

Konstruksi aksel rigid dengan pegas koil lebih rumit karena harus dilengkapi dengan lengan melintang ( lateral rod / panhard rod ) dan lengan memanjang, tetapi pemegasan lebih nyaman dan suspensi menjadi lebih ringan.

Gambar Aksel Rigid Berpegas Coil

4)    Aksel Rigid Berpegas Daun

Pegas daun yang dipakai pada suspensi ini adalah pegas daun yang berlapis yang dibentuk setengah elips. Lapisan pegas berbentuk elips berfungsi agar pemegasan terjadi bertahap sesuai berat / beban mobil dan gaya yang ditimbulkan oleh roda.

Gambar  Aksel Rigid Berpegas Daun

5)    Aksel De – Dion

Kedua Roda dihubungkan tetap melalui aksel pipa arah melintang. Rumah differensial dipasang langsung pada bodi, dengan demikian massa tak berpegas menjadi ringan. Poros aksel dihubungkan oleh dua arah penghubung universal (universal joint) yang memungkinkan dapat bergerak aksial.

Gambar Aksel De-Dion

b.    Suspensi Independen

Antara roda dalam satu poros tidak terhubung secara langsung, masing-masing roda (kiri dan kanan) terhubung ke bodi atau rangka dengan lengan suspensi (suspension arm), pegas dan peredam kejut. Guncangan atau getaran pada salah satu roda tidak memengaruhi roda yang lain. Pada umumnya kendaraan penumpang menggunakan sistem ini pada semua poros rodanya, sedangkan kendaraan niaga umumnya menggunakan sistem ini pada roda depan sedangkan pada poros roda belakang menggunakan sistem suspensi dependen.

Gambar Sistem Suspensi Independent

Pada suspensi model bebas  (independent suspension ), masing-masing pada roda kiri dan kanan bergerak bebas ( independen ). Roda kiri dan kanan tidak dihubungkan secara langsung pada axle tunggal. Kedua roda dapat bergerak secara bebas tanpa saling mempengaruhi. Biasanya suspensi model bebas ini digunakan pada roda depan mobil penumpang dan truck kecil. Sekarang suspensi model bebas digunakan juga pada roda belakang mobil penumpang. Perbedaan besar antara suspensi depan dan belakang disebabkan roda depan dapat membelok. Ketika kendaraan membelok atau melalui jalan yang tidak rata, roda-rodanya menerima gaya dari permukaan jalan. Suspensi berfungsi menyerap gaya-gaya ini agar kendaraan berjalan sesuai dengan arah yang diinginkan. Disamping itu untuk mencegah roda bergoyang, bergerak ke arah depan, belakang, samping, secara berlebihan, atau merubah kemiringan roda, hal ini akan mempengaruhi kestabilan kendaraan. Karena faktor inilah suspensi model bebas sering digunakan pada roda depan.

1)      Suspensi Tipe Mc Pherson

Suspensi tipe ini banyak digunakan pada roda depan.  Konstruksi dari suspensi tipe strut adalah : lower arm, strut bar, stabilizer bar dan strut assembly. Ujung lower arm dipasang pada suspension member melalui bushing karet dan dapat bergerak naik turun. Ujung lainnya dipasang ke steering knuckle arm melalui ball joint. Sebagai bagian dari suspension linkage, shock absorber berfungsi menyerap kejutan dari jalan dan menopang berat kendaraan. Bagian atasnya dipasang pada fender apron melalui bantalan karet dan bearing. Bagian bawah strut diikat dengan baut pada steering knuckle.

Gambar Suspensi Mc Pherson Strut

2)   Suspensi  Mc Pherson  Strut  dengan Lower arm “ L” type

Ada beberapa macam bentuk lower arm yang digunakan untuk menopang roda dan bodi kendaraan. Diantaranya adalah bentuk lower arm berbentuk L. bentuk ini ada yang digunakan pada kendaraan yang mesinnya di depan dan penggeraknya roda depan. Lower arm bentuk L ini diikat pada body pada dua tempat melalui bushing dan ke steering knuckle melalui ball joint. Keuntungannya dapat menahan gaya dari arah samping maupun arah depan belakang sehingga tidak perlu menggunakan strut bar.

Gambar Suspensi Mc Pherson dengan Lengan L

3)  Suspensi Double Wishbones

Bagi banyak perancang suspensi, suspensi Double Wishbones atau istilah lainnya “A-arms adalah suspensi paling ideal. Suspensi indipenden ini dapat digunakan untuk roda depan dan belakang. Selain itu, Double Wishbones juga memiliki kontrol camber yang hampir sempurna. Selama lebih dari 40 tahun, inilah suspensi yang banyak dipakai pada mobil-mobil sports dan sedan-sedan berpengendalian terbaik. Suspensi ini memiliki kekuatan yang kokoh karena ada 2 lengan, bagian atas dan bawah, dengan begitu tekanan dari samping atas maupun depan dapat teredam dengan baik. Suspensi Double Wishbones sangat popular pada mobil-mobil Amerika.

Gambar Suspensi Double Wishbone

Pada dasarnya, suspensi Double Wishbones selalu menjaga roda tegak lurus pada permukaan jalan dan meminimalkan pergerakan roda. Kemampuan ini berujung pada pengendalian kendaraan yang stabil.

4)    WishboneSistem “ Honda “ ( Suspensi Lengan Melintang )

Suspensi ini tergolong “ Suspensi Wishbone “ atau lengan menlintang yang dikembangkan dari suspensi Mac Pherson oleh Honda.

Ada dua sistem suspensi, yaitu  Wishbone suspension untuk semua aksel ( aksel depan dan belakang ), dan Mc Pherson strut untuk aksel depan +  Wishbone suspension belakang , dulu semua mobil Honda all wishbone suspension.

Gambar Suspensi Wishbone "Honda"

Keuntungan dari suspensi Wishbone terletak pada kemampuan sudut camber depan yang mengikuti lengkungan permukaan jalan sehingga memberikan traksi maksimum di kecepatan tinggi dan di permukaan jalan yang bergelombang. Masalahnya, suspensi wishbone ini membutuhkan tempat yang luas jadi mobil dengan suspensi ini cenderung panjang bagian depannya.

a)    Suspensi Double Wishbone Dengan Pegas Koil

Suspensi model bebas ini banyak digunakan pada roda depan mobil penumpang dan truck kecil. Konstruksinya adalah roda dipasang pada body melalui dua lengan suspensi ( upper dan lower arm ). Shock absorber dan pegas koil dipasang diantara kedua arm tersebut di atas, steering knuckle dan frame. Salah satu ujung arm dipasang pada body atau frame melalui bushing, dan ujung lainnya pada steering knuckle melaui ball joint. Bagian atas shock absorber diikat pada body atau frame, dan bagian bawahnya ke lower arm. Pegas koil terletak diantara lower arm dan body

Gambar Suspensi Double Wishbone Berpegas Coil

b)   Suspensi Double Wishbone Dengan Pegas Torsi

Torsion Bar Salah satu ujung batang terpasang pada sasis sementara ujung lainnya melekat pada tuas lengan suspensi, dengan baut penyetel torsi tegak lurus dengan lengan yang melekat pada lengan suspensi, spindle, atau poros. Baut penyetel torsi dapat bervariasi untuk menyesuaikan tinggi kendaraan. Beberapa keuntungan sistem ini adalah daya tahan, dan penyesuaian tinggi mobil.

Pegas batang torsi (torsion bar) digunakan pada kendaraan yang tidak menggunakan pegas koil ataupun pegas daun pada suspensi depan. Pegas digantikan oleh pegas torsi yang berbentuk seperti pipa bulat memanjang. Pegas batang torsi (torsion bar) bekerja secara puntiran karena batang torsi dibuat dari baja yang mempunyai elastisitas tinggi.

Gambar Suspensi Double Wishbone Berpegas Coil

Dan kerjanya apabila roda-roda depan menerima kejutan dari permukaan jalan dan diteruskan ke lower arm maupun upper arm melalui knuckle kemudi. Gaya yang diterima lower arm ditahan dengan kemampuan puntiran pegas torsi yang dipasangkan antara lower arm dengan rangka (frame). Untuk mendapatkan proses pemegasan (puntiran) yang halus pada pegas torsi, maka peredam getaran dipasangkan untuk memperhalus proses pemegasan yang dipasangkan antara lower arm dengan frame kendaraan.

Pada suspensi Wishbone, lengan atas dibuat lebih pendek daripada lengan bawah, supaya saat pemegasan :

·        Jarak roda tidak berubah ( keausan ban berkurang )

·        Tumpuan roda saat pemegasan ( belok ) baik

c)    Suspensi Trailing-Arm

Suspensi ini biasanya digunakan pada roda belakang mobil kecil denga penggerak roda depan. Pada jenis ini bagian belakang lengan suspensi dihubungkan dengan jalan dilas pada axle beam. Saat roda-roda bergerak dengan arah yang berlawanan (satu arah ke atas dan yang satu ke bawah), gerakan puntiran dari ujung lengan suspensi diteruskan kedalam gerakan puntiran axle beam belakang. Puntiran dari axle beam belakang dan stabilisator menghasilkan gaya reaksi yang berlawanan dengan puntiran lengan suspensi.

Lengan memanjang mengantar gerakan roda dan menahan gaya memanjang / melintang. Dan penggunaannya pada Aksel belakang tanpa penggerak roda.

Gambar Suspensi Trailing Arm

d)    Suspensi Semi-Trailing Arm

Pada umumnya jenis ini memiliki konstruksi yang sederhana dan tidak memerlukan banyak tempat. Biasanya jenis ini digunakan pada kendaraan roda belakang dan mobil penumpang. Jenis ini dirancang untuk meningkatkan kekakuan dengan memperlihatkan beban dari samping dan memperkecil alignment yang terjadi pada saat roda bergerak ke atas dan bawah.

Gambar Suspensi Semi-Trailing Arm

2                   2. Pegas Dan Stabilisator

a.      Pegas

Pegas berfungsi untuk menghilangkan getaran karoseri yang ditimbulkan oleh pukulan jalan pada roda. Selain itu juga menjamin roda tetap menapak pada jalan. Pemegasan pada kendaraan dihasilkan oleh : ban, pegas suspensi dan pegas tempat duduk.

Gambar Pemegasan

Massa tak terpegas ( A ), meliputi :Roda, rem, aksel dan setengah pegas bagian bawah.

Massa terpegas ( B ) ,meliputi :Bodi dan semua komponen yang melekat pada bodi, penumpang barang dan setengah pegas bagian atas.

1)    Pegas Daun

Pegas ini biasanya dibuat dari plat baja yang memiliki ketebalan 3 – 6 mm. susunan pegas daun terdiri atas 3 – 10 lembar plat yang diikat menjadi satumenggunakan baut atau klem pada bagian tengahnya. Pada ujung plat terpanjang dibentuk mata pegas untuk pemasangannya. Sementara itu bagian belakang dari plat baja paling atas dihubungkan dengan kerangka menggunakan ayunan yang dapat bergerak bebas saat panjang pegas berubah-ubah karena pengaruh perubahan beban.

Pegas daun biasanya digunakan pada kendaraan angkutan seperti pick-up, truck, dan ada beberapa mobil penumpang yang juga menggunakan pegas tipe ini. Pegas ini mempunyai keuntungan kontruksinya lebih sederhana, dapat meredam getaran sendiri, lebih kuat dan juga berfungsi sebagai lengan penyangga (tidak memerlukan lengan memanjang dan melintang). Pada pegas tipe ini biasanya yang paling banyak terjadi kerusakan adalah bushingnya. 

Gambar Pegas Daun

                      2)    Pegas Koil

Pegas Koil atau sering disebut juga coil spring dan sering juga disebut per keong atau pegas ulir dan pegas spiral.. Pegas sepiral ini terdiri atas sebuah uliran batang baja dalam bentuk melingkar seperti rumah siput atau keong. Pegas ini memiliki ketahanan sangat baik terhadap beban kejut, dan ketika terjadi defleksi tidak akan menimbulkan gesekan. Namun pegas spiral tidak memiliki sifat meredam beban kejut, sehingga dalam pemakaiannya selalu dirangkaikan dengan peredam kejut (shock absorber) serta memerlukan dudukan pegas yang dipasang dikedua ujung pegas spiral.

Pada saat pemegasan, batang pegas koil menerima beban puntir dan lengkung. Pegas koil ini terbuat dari batang baja khusus dan berbentuk spiral. Pegas ini banyak digunakan pada kendaraan kecil kecil terutama kendaraan yang mementingkan kenyamanan penumpang, sebagai contoh adalah mobil sedan. Pegas coil memeliki kelebihan dapat menyerap getaran atau kejutan lebih besar (baik) daripada pegas daun dan pegas batang torsi, dan lengkah pemegasan panjang. Tetapi memiliki kerugian tidak dapat meredam dirinya sendiri, tidak dapat menerima gaya horizontal. Pegas koil dapat digunakan pada suspensi independen dan axle rigid.

Gambar Pegas Coil ( Coil Spring )

                 b.     Stabilisator :

Stabilisator atau Stabilizer bar merupakan komponen utama pada sistem suspensi yang  berfungsi untuk mengurangi kemiringan kendaraan akibat gaya sentrifugal saat kendaraan membelok atau mengurangi efek rolling bodi kendaraan dan memperbaiki sifat jalan belok kendaraan. Untuk suspensi depan, stabilizer bar biasanya dipasang pada ke dua lower arm melalui bantalan karet dan linkage. Pada bagian tengah ke frame pada dua tempat melalui bushing.

Gambar Prinsip Kerja Stabilisator

                 

Cara kerja :

Pada saat salah satu roda terpegas ( misal : pada saat kendaraan belok ), maka bagian melintang stabilisator menerima beban puntir karena gaya pada kedua sisi memanjang berlawanan arah. Karena salah satu sisi stabilisator berhubungan langsung dengan bodi, maka gaya Fa menarik bodi ke bawah, gaya Fb mengangkat bodi ke atas, sehingga kecenderungan “ Rolling “ berkurang.

Konstruksi pemasangan stabilisator.

Cara pertama : Lengan melintang diikat pada body dengan ditahan atau diklem dengan besi berlapis karet atau bushing dan kedua ujung lengan memanjang diikat pada suspensi menggunakan baut.

Gambar 3. 30: Pemasangan Stabilisator pada Mobil

Cara kedua : Lengan melintang diikat pada suspensi dengan ditahan atau diklem dengan besi berlapis karet atau bushing dan kedua ujung lengan memanjang diikat pada body menggunakan baut.

3.    Peredam Getaran ( Shock Absorber )

Shock Absorber (shock breaker) yang jika diterjemahkan ke dalam  Bahasa Indonesia berarti peredam kejut, merupakan salah satu komponen utama dalam sistem suspensi, Shock absorber berkolaborasi dengan pegas (spring.

 Tanpa Peredam Getaran

Gerakan oksilasi mobil pada saat berjalan seperti gelombang dan relatif membutuhkan waktu yang lama untuk berhenti. Sehingga membuat pengemudi dan penumpang merasa tidak nyaman dan tidak aman pula.

a.    Fungsi Peredam Getaran :

Di dalam suspensi terdapat pegas yang berfungsi untuk menyerap kejutan dan getaran agar tidak diteruskan ke body kendaraan. Apabila suspensi kendaraan hanya terdapat pegas saja tanpa shock absorber, maka kendaraan akan bergerak naik turun dalam waktu yang lama, sehingga bukannya kenikmatan yang didapat tetapi ketidaknyamanan. Untuk meredam atau melawan oskilasi ( gerak naik turun ) yang disebabkan oleh pegas saat menyerap kejutan dari jalan dipasanglah shock absorber didalam suspensi kendaraan.

Gambar Prinsip Kerja Shock Absorber

b.    Cara Kerja Shock Absorber

Pada saat kompresi / turun (gambar 3.48), maka piston bergerak turun dan katup tarik terbuka sehingga minyak dapat mengalir dengan lancar, sehingga tidak terjadi peredaman.

Pada saat naik (expansi), maka piston juga bergerak naik dan katup tarik tertutup, katup tekan membuka. Sehingga minyak akan melalui orifice (lubang kecil) pada katup tekan, pada saat inilah terjadi peredaman oskilasi yang diakibatkan oleh pegas.

Gambar Penampang Shock Absorber

PRINSIP KERJA SUSPENSI

  KUIS