Riris P. Lestari: Shock Absorber(Shock Breaker) pada Under Carriage & AWS

UNDER CARRIAGE & AWS

“SHOCK ABSORBER”

Disusun Oleh :

Nama : Riris Puji Lestari

NRP : 33211301014

Prodi : TMAB/4

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN ALAT BERAT

POLITEKNIK NEGERI MADURA

2014

DAFTAR ISI

Halaman Judul ............................................................................................................... 1

Daftar isi ........................................................................................................................... 2

A. Pengertian Shock Absorber ....................................................................................... 3

B. Fungsi Shock Absorber ....................................................................................... 3

C. Konstruksi Shock Absorber ....................................................................................... 4

D. Tipe-Tipe Shock Absober ....................................................................................... 6

E. Cara Kerja Shock Absorber ....................................................................................... 9

F. Perhitungan Gaya Pegas Shock Absorber pada Sistem Suspensi suatu Kendaraan ...... 11

G. Cara Perawatan Shock Absorber ......................................................................... 12

Daftar Pustaka ............................................................................................................. 14

A. Pengertian Shock Absorber

Shock absorber (shock breaker atau peredam kejut) adalah sebuah alat atau komponen yang didesain untuk meredam hentakan yang disebabkan oleh energi kinetik pada suatu kendaraan. Berikut ini merupakan gambar shock absorber yang ditunjukkan oleh Gambar 1.

aspira_shock-absorber-kyb-zeto-kyos-zt5020wz_full01.jpg

Gambar 1. Shock Absorber

Shock absorber merupakan suatu komponen yang penting pada suatu kendaraan yaitu dalam sistem suspensi. Apabila dalam sistem suspensi hanya terdapat pegas atau spring, maka kendaraan cenderung naik turun secara tidak stabil saat menerima beban kejut dari permukaan jalan.

B. Fungsi Shock Absorber

Fungsi dasar dari shock absorber ada dua, yaitu :

1. Ditinjau dari faktor kenyamanan : mengurangi getaran dan gerakan dari body, engine, serta penumpang (Sprung Mass).

2. Ditinjau dari faktor keselamatan : menjaga getaran dari roda, velg, rem dan shock absorber itu sendiri pada tingkat minimum (Unsprung Mass).

Selain itu, shock absorber berfungsi untuk meredam gaya osilasi (gerak naik turun) dari pegas. Shock absorbers juga berfungsi untuk memperlambat dan mengurangi besarnya getaran gerakan dengan mengubah energi kinetik dari gerakan suspensi menjadi energi panas yang dapat dihamburkan melalui cairan hidrolik.

C. Konstruksi Shock Absorber

Berikut ini merupakan kontstruksi dari shock absorber beserta nama bagian-bagiannya yang ditunjukkan oleh Gambar 2.

Gambar 2. Konstruksi dari shock absorber beserta nama bagian-bagiannya

Shock absorber memiliki bagian-bagian sebagai berikut:

1. Eye

Eye merupakan bagian dari shock absorber yang berfungsi sebagai penahan atau dudukan antara shock absorber dengan chassis kendaraan. Eye memiliki bentuk bulat yang bagian dalamnya terdapat karet dan bushing untuk masuk kedalam baut pemegang shock.

2. Spring

Spring biasa disebut pula per atau pegas. Komponen ini mempunyai bentuk ulir melingkar yang berfungsi untuk menahan beban kendaraan dan memberikan fungsi elastisitas pada suspensi, spring juga berfungsi untuk menahan beban dan membantu proses rebound.

3. Piston

Piston merupakan bagian dari shock absorber yang berfungsi untuk mengatur kinerja sirkulasi fluida yang ada didalam tabung sok (shock tube). Bagian piston yang ada di shock absorber ini, terdiri dari beberapa bagian pula. Misalnya, ring piston dan valve yang berfungsi untuk menahan kompresi tekanan di tabung (tube).

4. Piston Rod

Piston rod merupakan bagian dari shock absorber yang berfungsi sebagai jalur penopang dan dudukan piston. Terutama dibagian ujung. Piston akan ditahan oleh mur yang berada di bagian atas main shaft. Panjangnya piston rod (as) juga mempengaruhi panjang langkah atau stroke. Semakin panjang as, maka stroke juga akan semakin panjang. Begitu pula sebaliknya.

5. Damper

Damper merupakan bagian dari shock absorber yang berfungsi untuk meredam beban yang diterima ketika terjadi proses rebound. Maka dari itu, hubungan antara damper dengan spring sangat erat. Damper ini berfungsi untuk meredam gaya ke atas dari elastis spring dan menambah fungsi spring, ketika terjadi proses rebound akan terdengar bunyi keras akibat benturan part yang satu dengan part yang lainnya.

6. Tabung (Tube)

Tabung (tube) merupakan bagian dari shock absorber yang berfungsi sebagai bagian penampung oli atau gas. Ketika shock absorber bekerja, maka oli atau gas akan mengisi bagian luar tabung. Dalam perkembangannya, sekarang ini terbagi menjadi model mono tube dan double tube. Model tabung double tube cenderung lebih kuat ketimbang model mono tube. Biasanya model mono tube memiliki tabung dibagian atas. Sedangkan double tube, umumnya berada dibagian bawah.

7. Rebound Adjuster

Rebound Adjuster merupakan bagian dari shock absorber yang berfungsi untuk menghambat atau melancarkan sirkulasi oli. Semakin dihambat sirkulasi oli, maka rebound yang dihasilkan lambat. Sebaliknya, jika dilancarkan, maka rebound semakin cepat.

8. Yoke

Yoke disebut juga dudukan sok bagian bawah. Fungsi dari yoke sama dengan fungsi dari eye. Yoke merupakan bagian dari shock absorber yang berfungsi sebagai penahan atau dudukan antara shock absorber dengan chassis kendaraan bagian bawah. Yoke memiliki bentuk dudukan shock absorber bermodel U yang terdapat karet dan bushing untuk masuk kedalam baut pemegang shock.

D. Tipe-tipe Shock Absorber

Shock absorber memiliki beberapa tipe berdasarkan pada penggolongan menurut cara kerjanya, penggolongan menurut konstruksinya, dan penggolongan menurut medium kerjanya.

· Menurut cara kerjanya, shock absorber diklasifikasikan menjadi 2, yaitu:

1. Shock absorber kerja tunggal (single action).

Pada shock absorber kerja tunggal, efek peredaman hanya terjadi pada saat ekspansi. Sebaliknya, saat kompresi tidak terjadi peredaman. Berikut ini gambar shock absorber kerja tunggal yang ditunjukkan oleh Gambar 3.

Gambar 3. Shock Absorber Kerja Tunggal (Single Action)

2. Shock absorber kerja ganda (double action)

Pada shock absorber kerja ganda, saat siklus ekspansi dan kompresi selalu terjadi peredaman. Berikut ini gambar shock absorber kerja ganda yang ditunjukkan oleh Gambar 4.

Gambar 4. Shock Absorber Kerja Ganda (Double Action)

· Menurut konstruksinya, shock absorber diklasifikasikan menjadi 2, yaitu:

1. Shock absorber tipe mono tube

Pada shock absorber tipe mono tube, di dalamnya terdapat silinder tanpa reservoir. Berikut ini gambar shock absorber tipe mono tube yang ditunjukkan oleh Gambar 5.

Gambar 5. Shock Absorber Tipe Mono Tube

2. Shock absorber tipe twin tube

Dalam shock absorber tipe twin tube terdapat pressure dan outer chamber yang membatasi working chamber dan reservoir chamber. Berikut ini gambar shock absorber tipe twin tube yang ditunjukkan oleh Gambar 6.

Gambar 6. Shock Absorber Tipe Twin Tube

· Menurut Medium Kerjanya, shock absorber diklasifikasikan menjadi 2, yaitu:

1. Shock absorber tipe hydraulic

Pada shock absorber tipe hydraulic, fluida yang digunakan untuk medium kerjanya adalah oli atau minyak shock absorber. Berikut ini gambar shock absorber tipe hydraulic yang ditunjukkan oleh Gambar 7.

Gambar 7. Shock Absorber Tipe Hydraulic

2. Shock absorber tipe pneumatic

Pada shock absorber tipe pneumatic, fluida yang digunakan untuk medium kerjanya adalah gas. Gas yang biasanya digunakan adalah nitrogen. Berikut ini gambar shock absorber tipe pneumatic yang ditunjukkan oleh Gambar 8.

Gambar 8. Shock Absorber Tipe Pneumatic

E. Cara Kerja Shock Absorber

Shock absorber bekerja dalam dua siklus, yaitu: siklus kompresi dan siklus ekstensi.

1. Siklus kompresi (penekanan)

Saat shock absorber ditekan karena gaya osilasi dari pegas suspensi, maka gerakan yang terjadi adalah shock absorber mengalami pemendekan ukuran. Siklus kompresi terjadi ketika piston bergerak ke bawah, menekan fluida hidrolik di dalam ruang bawah piston. Dan minyak shock absorber yang berada dibawah piston akan naik keruang atas piston melalui lubang yang ada pada piston. Sementara lubang kecil (orifice) pada piston tertutup karena katup menutup saluran orifice tersebut. Penutupan katub ini disebabkan karena peletakan katup yang berupa membran (plat tipis) dipasangkan dibawah piston, sehingga ketika minyak shock absorber berusaha naik ke atas maka katup membran ini akan terdorong oleh shock absorber dan akibatnya menutup saluran orifice. Jadi minyak shock absorber akan menuju ke atas melalui lubang yang besar pada piston, sementara minyak tidak bisa keluar melalui saluran oriface pada piston. Pada saat ini shock absorber tidak melakukan peredaman terhadap gaya osilasi dari pegas suspensi, karena minyak dapat naik ke ruang di atas piston dengan sangat mudah. Berikut ini merupakan gambar siklus kompresi yang ditunjukkan oleh Gambar 9.

Gambar 9. Siklus Kompresi pada Shock Absorber

2. Siklus ekspansi (memanjang)

Pada saat memanjang piston di dalam tabung akan begerak dari bawah naik ke atas. Gerakan naik piston ini membuat minyak shock absorber yang sudah berada diatas menjadi tertekan. Minyak shock absorber ini akan mencari jalan keluar agar tidak tertekan oleh piston terus. Maka minyak ini akan mendorong katup pada saluran oriface untuk membuka dan minyak akan keluar atau turun ke bawah melalui saluran oriface. Pada saat ini katup pada lubang besar di piston akan tertutup karena letak katup ini yang berada di atas piston. Minyak shock absorber ini akan menekan katup lubang besar, piston ke bawah dan mengaakibat katup ini tertutup. Tapi letak katup saluran oriface membuka karena letaknya berada di bawah piston, sehingga ketika minyak shock menekan ke bawah katup ini membuka. Pada saat ini minyak shock absorber hanya dapat turun ke bawah melalui saluran orifice yang kecil. Karena salurannya yang kecil, maka minyak shock absorber tidak akan bisa cepat turun ke bawah alias terhambat. Di saat inilah shock absorber melakukan peredaman terhadap gaya osilasi pegas suspensi. Tipikal mobil atau truk ringan akan memiliki lebih banyak perlawanan selama siklus ekstensi daripada siklus kompresi. Hal ini memungkinkan guncangan untuk menyesuaikan diri dengan kondisi jalan dan untuk mengontrol semua gerakan yang tidak diinginkan yang dapat terjadi dalam kendaraan yang bergerak. Berikut ini merupakan gambar siklus ekspansi yang ditunjukkan oleh Gambar 10.

Gambar 10. Siklus Ekspansi pada Shock Absorber

F. Perhitungan Gaya Pegas Shock Absorber pada Sistem Suspensi suatu Kendaraan

Prinsip dasar sistem suspensi dalam suatu kendaraan adalah menggunakan gaya pegas. Berikut ini adalah skema spring (pegas) diberi beban yang ditunjukkan oleh Gambar 11.

Gambar 11. Skema Spring (Pegas) yang Diberi Beban

Pada saat spring (pegas) digantung secara vertikal dan salah satu ujungnya digantungi bebandan ujung lainnya pada titik diam, maka hal ini akan mengakibatkan beban pegas mengalami perubahan panjang. Perubahan panjang pegas (

) dapat ditentukan dengan syarat besar gaya grafitasi sama dengan gaya pegas. Untuk mencari konstanta shock absorber menggunakan rumus sebagai berikut:

F = - k.

.......................................................................................... (persamaan 1)

k =

........................................................................................................ (persamaan 2)

k =

...................................................................................................... (persamaan 3)

Dimana:

F = Gaya (Newton/N)

k = Konstanta pegas (N/m)

M = Massa (kg)

G = Gaya grafitasi (m/s²)

Berikut ini adalah perhitungan untuk mencari nilai konstanta shock absorber sesudah pembebanan dan contoh pembebanan pada shock absorber yang ditunjukkan oleh Gambar 12.

Gambar 12. Pembebanan pada Shock Absorber

Diketahui:

m (massa) = 56 kg

g (gaya grafitasi) = 9,8 m/s²

X₀= 33cm + 21cm = 54cm

X₁ = 33cm + 18cm = 51cm

Ditanya : k?

Jawab:

k =

k = 182,9 N/cm

G. Cara Perawatan Shock Absorber

Perawatan atau pemeliharaan shock absorber dilakukan secara berkala, pada umumnya diperiksa 2 bulan sekali untuk mencegah terjadinya kerusakan. Kerusakan shock absorber umumnya disebabkan oleh kebocoran oli. Hal ini bisa kita lihat pada tabung shock absorbernya. Jika tabungnya selalu basah oleh rembesan oli, maka shock absorbernya bisa dianggap bocor. Masalah tersebut dapat diatasi dengan cara mengganti as shock dan menambah oli pada tabung shock absorber.

Cara perawatan atau pemeliharaan shock absorber secara sederhana adalah sebagai berikut:

1. Membersihkan bagian seal dan permukaan rod dari debu dan kotoran secara teratur.

2. Segera dibersihkan apabila shock absorber terkena air.

3. Memeriksa dan mengganti apabila komponen sudah aus.