Sistem kemudi

1. Fungsi.

Fungsi sistem kemudi adalah untuk mengatur arah kendaraan dengan cara membelokkan roda depan.

2. Cara kerja.

Bila steering wheel (roda kemudi) diputar, steering coulomn (batang kemudi) akan    meneruskan tenaga putarnya ke steering gear (roda gigi kemudi).

Steering gear memperbesar tenaga putar ini sehingga dihasilkan momen puntir yang lebih besar untuk diteruskan ke steering lingkage. Steering lingkage akan meneruskan gerakan steering gear ke roda-roda depan. Jenis sistem kemudi pada kendaraan menengah sampai besar yang banyak digunakan adalah model recirculating ball dan pada kendaraan ringan yang banyak digunakan adalah model rack dan pinion. Agar sistem kemudi sesuai dengan fungsinya maka harus memenuhi persyaratan seperti berikut :

Ø  Kelincahannya baik.

Ø  Usaha pengemudian yang baik.

Ø  Recovery ( pengembalian ) yang halus.

Pemindahan kejutan dari permukaan jalan harus seminimal mungkin.tipe kemudi :

a. Recirculating ball

Gambar 1. Recirculating ball

1. Steering wheel
2. Steering coloumn
3. Steering gear
4. Pitman arm
5. Idle arm
6. Tie rod
7. Relay rod
8. Knuckle arm

b. Rack and pinion

Gambar 2. Sistem kemudi Rack and pinion

1.Steering wheel

2.Steering coulomn

3.Universal joint

4.Housing steering rack

5.Booth steer

6.Tie rod

3. Konstruksi.

Pada umumnya konstruksi sistem kemudi terdiri dari tiga bagian utama yaitu :

a) steering coulomn

Steering coulomn terdiri dari main shaft yang meneruskan putaran steering wheel ke steering gear dan coulomn tube yang mengikat main shaft ke body.Bagian ujung atas dari main shaft dibuat meruncing dan bergerigi sebagai tempat mengikatkan steering wheel dengan sebuah mur pengikat.

Bagian bawah main shaft dihubungkan dengan steering gear menggunakan flexibel joint atau universal joint yang berfungsi untuk menahan dan memperkecil kejutan dari steering gear ke steering wheel yang diakibatkan oleh keadaan jalan.

Steering coulomn harus dapat menyerap gaya dorong dari pengemudi dan  dipasangkan pada body melalui bracket coulomn tipe breakaway sehingga dapat bergeser turun pada saat terjadinya tabrakan.

Pada kendaraan tertentu,steering coulomn dilengkapi dengan :

·         steering lock yang berfungsi untuk mengunci main shaft.

·         Tilt steering yang berfungsi untuk memungkinkan pengemudi menyetel posisi vertikal steering wheel.

·         Telescopic steering yang berfungsi untuk mengatur panjang main shaft,agar diperoleh posisi yang sesuai.

b) steering gear

Steering Gear berfungsi untuk mengarahkan roda depan dan dalam waktu yang bersamaan juga berfungsi sebagai gigi reduksi untuk meningkatkan momen agar kemudi menjadi ringan.

Steering gear ada beberapa type dan yang banyak di gunakan adalah type recirculating ball dan rack and pinion.

Berat ringannya kemudi ditentukan oleh besar kecilnya perbandingan steering gear dan umumnya berkisar antara 18 sampai 20:1. Perbandingan steering gear yang semakin besar akan menyebabkan kemudi semakin ringan akan tetapi jumlah putarannya semakin banyak, untuk sudut belok yang sama.

                                                                        Jumlah putaran roda kemudi (derajat)

            Perbandingan steering gear =            ---------------------------------------------

               (tipe recirculating ball)                     Jumlah gerakan pit man arm (derajat)

                                                                        Jumlah putaran roda kemudi (derajat)

            Perbandingan steering gear =             -----------------------------------------------

               (tipe rack and pinion)                       besarnya sudut belok roda depan(derajat)

c) Steering linkage

Steering linkage terdiri dari rod dan arm yang meneruskan tenaga gerak dari steering gera ke roda depan. Gerakan roda kemudi harus diteruskan ke roda-roda depan dengan akurat walaupun mobil bergerak naik turun. Ada beberapa tipe steering linkage yaitu :

·         Steering linkage untuk suspensi rigid

Steering linkage tipe ini terdiri dari pitman arm, drag link, knuckle arm, tie rod dan tie rod end. Tie rod mempunyai pipa untuk menyetel panjangnya rod.

·         Steering linkage untuk suspensi independence.

Pada tipe ini terdapat sepasang tie rod yaitu yang disambungkan dengan relay rod (pada tipe rack dan pinion, rack berfungsi sebagai relay rod. Untuk menyetel panjangnya rod, maka dipasangkan sebuah pipa diantara tie rod dan tie rod end.

ignition

Spark Advance Control

The Spark Advance Control system maximizes engine efficiency by continuously adjusting spark advance timing to deliver peak combustion pressures when the piston reaches about 10' after TDC. Incorrect spark timing can have a significant effect on emission output and vehicle driveability. If ignition timing is excessively advanced during certain conditions, detonation will occur resulting in increased HC and NOx levels. Since NOx production is most predominant under loaded engine operating conditions, the spark advance system must ensure accurate ignition timing during these conditions. If ignition timing is incorrectly retarded, only partial combustion will take place resulting poor engine performance and increased emission levels.

Causes of Incorrect

On systems that use the ECM to compute ignition spark advance, there are only two conditions which are likely to cause spark timing to be incorrect; initial timing or a false input signal to the ECM.

The first step in troubleshooting emissions and driveability concerns should always include a quick check of initial ignition timing. Any error in initial timing will be reflected throughout the entire spark advance curve.

If engine load is miscalculated because of incorrect input signals, spark advance angle will not be appropriate for engine operating conditions. This will result in driveability and emission problems. Refer to course 850 for additional information on spark advance strategy.

The Effects of Fuel Octane

Toyota engines equipped with a knock detection system are very sensitive to fuel octane levels. Motor fuels with low octane ratings will cause the engine to detonate, which will in turn, cause the detonation retard system to retard timing. On some vehicles with advanced ECM operating strategies, an adaptive memory factor is used to track signals from the knock sensor. When detonation occurs frequently, the ECM relearns the basic spark advance curve, retarding spark throughout the entire engine operating range. This retarded spark curve will negatively effect engine performance and fuel economy under all driving conditions, even after a tank of higher octane fuel is purchased. The retarded spark curve will remain stored in the ECM keep alive memory until the engine is operated for a substantial amount of time on the higher octane fuel, or until the "keep alive memory" is cleared by removing power from the BATT terminal.

Purpose of Spark Advance Control Systems

The amount of spark advance needed by the engine varies depending on a number of different operating conditions. Generally, spark advance follows the following strategy:

•      spark advance increases with higher engine speeds for performance and fuel economy.

•      spark advance needs to decrease under heavy load conditions to avoid detonation.

They are many variables the system must consider when determining the proper spark lead time. Coolant temperature, fuel quality, and engine load are just a few of the many factors that can significantly impact ideal ignition time. The ECM determines proper spark timing by applying various input signals against a preprogrammed spark advance strategy or "map".

Fuel injected Toyota vehicles use either a mechanical or electronic spark advance control system. They are referred to as either conventional EFI ignition system (mechanical), Variable Advance Spark Timing (VAST) or Electronic Spark Advance (ESA).

From : Toyota Motor Sales, U.S.A., Inc. All Rights Reserved.

catalytic converter

Regardless of how perfect the engine is operating, there will always be some harmful byproducts of combustion. This is what necessitates the use of a Three-Way Catalytic (TWC) Converter. This device is located in-line with the exhaust system and is used to cause a desirable chemical reaction to take place in the exhaust flow.

Essentially, the catalytic converter is used to complete the oxidation process for hydrocarbon (HC) and carbon monoxide (CO), in addition to reducing oxides of nitrogen (NOx) back to simple nitrogen and carbon dioxide.

TWC Construction

Two different types of Three-Way Catalytic Converters have been used on fuel injected Toyota vehicles. Some early EFI vehicles used a pelletized TWC that was constructed of catalyst coated pellets tightly packed in a sealed shell, while later model vehicles are equipped with a monolith type TWC that uses a honeycomb shaped catalyst element. While both types operate similarly, the monolith design creates less exhaust backpressure, while providing ample surface area to efficiently convert feed gases. The Three-Way Catalyst, which is responsible for performing the actual feed gas conversion, is created by coating the internal converter substrate with the following key materials:

•      Platinum/Palladium; Oxidizing catalysts for HC and CO

•      Rhodium; Reducing catalyst for NOx

•      Cerium; Promotes oxygen storage to improve oxidation efficiency The diagram below shows the chemical reaction that takes place inside the converter.

TWC Operation

As engine exhaust gases flow through the converter passageways, they contact the coated surface which initiate the catalytic process. As exhaust and catalyst temperatures rise, the following reaction occurs:

•      Oxides of nitrogen ( NOx) are reduced into simple nitrogen (N2) and carbon dioxide (CO2)

•      Hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) are oxidized to create water (H2O) and carbon dioxide (CO2)

Catalyst operating efficiency is greatly affected by two factors; operating temperature and feed gas composition. The catalyst begins to operate at around 550' F.; however, efficient purification does not take place until the catalyst reaches at least 750' F. Also, the converter feed gasses (engine-out exhaust gases) must alternate rapidly between high CO content, to reduce NOx emissions, and high O2 content, to oxidize HC and CO emissions.

Effects of Closed Loop Control on TWC Operation

To ensure that the catalytic converter has the feed gas composition it needs, the closed loop control system is designed to rapidly alternate the air/fuel ratio slightly rich, then slightly lean of stoichiometry. By doing this, the carbon monoxide and oxygen content of the exhaust gas also alternates with the air/fuel ratio. In short, the converter works as follows:

• When the A/F ratio is leaner than stoichiometry, the oxygen content of the exhaust

stream rises and the carbon monoxide content falls. This provides a high efficiency operating environment for the oxidizing catalysts (platinum and palladium). During this

lean cycle, the catalyst (by using cerium) also stores excess oxygen which will be released to promote better oxidation during the rich cycle.

• When the A/F ratio is richer than stoichiometry, the carbon monoxide content of the exhaust rises and the oxygen content falls. This provides a high efficiency operating

environment for the reducing catalyst (rhodium). The oxidizing catalyst maintains its efficiency as stored oxygen is released.

As mentioned in the beginning of this section, precise closed loop control relies on accurate feedback information provided from the exhaust oxygen sensor. The sensor acts like a switch as the air/fuel ratio passes through stoichiometry. Closed loop fuel control effectively satisfies the three way catalyst's requirement for ample supplies of both carbon monoxide and oxygen. Generally speaking, if the closed loop control system is functioning normally, and fuel trim is relatively neutral, you can be assured that the air induction and fuel delivery sub-systems are also operating normally. If the closed loop control system is not working properly, the impact on catalytic converter efficiency, and ultimately emissions, can be significant.

Effects of Oxygen Sensor Degradation

Since the oxygen sensor is the heart of the closed loop control system, proper operation is critical to efficient emission control. There are several factors which can cause the oxygen sensor signal to degrade and they include the following:

•      Silicon contamination from chemical additives, some RTV sealers, and contaminated fuel.

•      Lead contamination can be found in certain additives and leaded motor fuels.

•      Carbon contamination is caused by excessive short trip driving and/or malfunctions resulting in an excessively rich mixture.

The effects of sensor degradation can range from a subtle shift in air/fuel ratio to a totally inoperative closed loop system. With respect to driveability and emissions diagnosis, a silicon contaminated sensor will cause the most trouble. When silicon burns in the combustion chamber, it causes a silicon dioxide glaze to form on the oxygen sensor. This glaze causes the sensor to become sluggish when switching from rich to lean, and in some cases, increases the sensor minimum voltage on the lean switch. This causes the fuel system to spend excessive time delivering a lean mixture.

From : Toyota Motor Sales, U.S.A., Inc. All Rights Reserved.

Energi Alternatif pengganti BBM

Sawit Tidak Hanya Untuk Minyak Goreng

Salah satu kelemahan biofuel selama ini adalah kandungan tar didalam bahan baku. Tetapi dengan berkembangnya teknologi masalah ini sekarang dapt diatasi dengan teknologi gasifikasi plasma. Syngas hasil gasifikasi menggunakan teknologi ini akan bebas tar. Dengan teknologi ini juga bahan yang dibutuhkan tidak dibutuhkan biomassa yang besar. Dari tandan kosong kelapa sawit, sampah atau limbah organik, plastik sampai batu bara, bisa digunakan untuk “umpan” proses ini.


Disini dicontohkan tandan kosong kelapa sawit karena memiliki pasokan bahan yang melimpah dan mengandung angka setana yang tinggi. Glasifikasi plasma dilakukan pada suhu bilk reaktor hingga 2.000 derajat Celcius. Proses ini kemudian dilanjutkan dengan sintesis Fischer-Tropsch pada suhu 220-250 derajat Celcius.
Glasifikasi plasma merupakan teknologi pengolahan gas yang sederhana dan menghasilkan gas hidrogen dan nafta yang siap diolah menjadi bensin sebagai produk sampingan. Produk yang diperoleh memiliki kandungan kalor yang tingi.


Listrik yang diperlukan untuk mengoperasikan plasma gasifier ini dibangkitkan dari uap yang dihasilkan proses gasifikasi itu sendiri.Torch gas yang digunakan adalah hidrogen yang dapat diperoleh dari produk reaksi berikutnya, yaitu water gas shift reaction. Reaksi ini berguna untuk menyesuaikan rasio hidrogen dengan karbon monoksida (CO) sebelum bisa dilanjutkan ke reaksi Fischer-Tropsch.


Pengendalian gas sintetis juga meliputi proses pemisahan air, absorpsi karbon dioksida (CO2) dengan adsorben larutan amine, dan absorpsi untuk memisahkan hidrogen dengan adsorben zeolit serta karbon aktif. Reaksi Fischer-Tropsch dilakukan dalam reaktor sluury bubble coloumn berkatalis CO.
Reaksi ini dilakukan pada tekanan 20 bar dan suhu 220 derajat Celcius. Hidrokarbon yang dihasilkan kemudian diumpankan ke reaktor hydrotreating untuk proses hidrogenasi dan hydrocracking. Proses ini membutuhkan suplai gas hidrogen yang diperoleh dari produk water gas shift reactor.


Setelah rantai hidrokarbon terpotong sesuai spesifikasi biodiesel, aliran diumpankan terlebih dahulu ke dalam unit isomerisasi untuk mencegah adanya rantai karbon panjang yang memadat saat masuk kie fraksionasi. Pada unit fraksionasi (kolom distalasi) terjadi pemisahan secara sempurna. Produk akhir adala biodiesel generasi II yang berstandar SNI (Standar Nasional Indonesia) dan dapat langsung dipakai untuk menggerakkan motor diesel (mesin diesel).


sumber : REPUBLIKA jum’at 13 mei 2011

mesin bubut konvensional

Mesin bubut     

Mesin ini pada prinsipnya adalah benda kerja yang berputar dipotong menjadi komponen yang diinginkan dalam bentuk silinder atau kerucut. Mesin ini hanya dapat membuat benda-benda yang berbentuk silinder. Gerakan berputar inilah yang menyebabkan terjadinya penyayatan oleh alat potong (tool) terhadap benda kerja.

                                                              Gambar 1. Mesin bubut

BAGIAN-BAGIAN UTAMA MESIN BUBUT

1. Kepala Tetap (head stock)

Kepala tetap adalah bagian utama dari mesin bubut yang digunakan untuk menyangga poros utama, yaitu poros yang digunakan untuk menggerakan spindel. Dimana di dalam spindel tersebut dipasang alat untuk menjepit benda kerja (kedudukan cekam). Spindel ini merupakan bagian      terpenting dari sebuah kepala tetap.           
Selain itu, poros yang terdapat pada kepala tetap ini digunakan sebagai dudukan roda gigii untuk mengatur kecepatan putaran yang diinginkan. Dengan demikian, dalam kepala tetap terdapat sejumlah rangkaian roda gigi transmisi yang meneruskan putaran motor menjadi putaran spindle.

2. Kepala lepas (tail stock)

Digunakan untuk menempatkan centre jalan (live centre), untuk menyangga benda kerja yang panjang, untuk kedudukan chuck bor (drill chuck), untuk kedudukan reamer, bisa juga untuk proses pembuatan tirus.

3. Alas mesin

Alas mesin adalah bagian dari mesin bubut yang berfungsi sebagai pendukung eretan (support) dan kepala lepas, serta sebagai lintasan eretan dan kepala lepas. Alas mesin ini memiliki permukaan yang rata dan halus. Hal ini dimaksudkan untuk mendukung kesempurnaan pekerjaan membubut (kelurusan).

4. Eretan atas

Digunakan untuk kedudukan “tool holder”, bisa juga untuk proses pembuatan tirus.

5. Eretan lintang (cross slide)

Berfungsi untuk proses pemotongan melintang, baik untuk pemotongan benda kerja maupun proses facing (transfersal turning).

6. Eretan memanjang

Berfungsi untuk penyayatan memanjang (longitudinal turning).

7. Pahat Bubut

Pahat bubut digunakan untuk mengurangi benda kerja. Pahat ini terbuat dari unalloyed tool steel, alloy tool steel, cemented carbide, diamon tips, ceramic cutting material. Umurnya tergantung dari jenis bahan dasar pahat, bentuk sisi potong, dan pengasahannya.

JENIS-JENIS PEKERJAAN YANG DAPAT DILAKUKAN DENGAN MESIN BUBUT

Bentuk-bentuk pekerjaan yang dapat dilakukan dalam proses membubut dapat dilihat pada
gambar berikut:

                                         Gambar 2. macam-macam pekerjaan mesin bubut

Dalam pembubutan perlu digunakan beberapa pahat, pahat yang digunakan untuk bubut melintang, bubut alur dan lain sebagainya dibawah ini diperlihatkan macam-macam pahat dan penggunaannya.

 

Gambar 3. macam macam pahat bubut

Mesin Sekrap (ketam)

Mesin Sekrap

Mesin sekrap (shaping machine) disebut pula mesin ketam. Mesin ini digunakan untuk mengerjakan bidang-bidang yang rata, cembung, cekung, beralur, dan lain-lain pada posisi mendatar, tegak, ataupun miring. Mesin sekrap adalah suatu mesin perkakas dengan gerakan utama lurus bolak-balik secara vertikal maupun horizontal.

 Prinsip pengerjaan pada mesin sekrap adalah benda yang disayat atau dipotong dalam keadaan diam (dijepit pada ragum) kemudian pahat bergerak lurus bolak-balik atau maju mundur melakukan penyayatan. Hasil gerakan maju mundur lengan mesin/pahat diperoleh dari motor yang dihubungkan dengan roda bertingkat melalui sabuk (belt). Dari roda bertingkat, putaran diteruskan ke roda gigi antara dan dihubungkan ke roda gigi penggerak engkol yang besar. Roda gigi tersebut beralur dan dipasang engkol melalui tap. Jika roda gigi berputar maka tap engkol berputar eksentrik menghasilkan gerakan maju mundur lengan. Kedudukan tap dapat digeser sehingga panjang eksentrik berubah dan berarti pula panjang langkah berubah. Mekanismenya seperti pada gambar dibawah ini :

                                                Gambar 1. Mekanisme kerja mesin sekrap

1. Nama-nama bagian dalam mesin sekrap

·         Badan mesin

Merupakan keseluruhan mesin tempat mekanik penggerak dan tuas pengatur  

·         Meja mesin.

Fungsinya merupakan tempat kedudukan benda kerja atau penjepit benda kerja. Meja mesin didukung dan digerakkan oleh eretan lintang dan eretan tegak. Eretan lintang dapat diatur otomatis.

·         Lengan

Fungsinya untuk menggerakan pahat maju mundur. Lengan diikat dengan engkol menggunakan pengikat lengan. Kedudukan lengan di atas badan dan dijepit pelindung lengan agar gerakannya lurus.

·         Eretan pahat

Fungsinya untuk mengatur ketebalan pemakanan pahat. Dengan memutar roda pemutar maka pahat akan turun atau naik. Ketebalan pamakanan dapat dibaca padadial. Eretan pahat terpasang di bagian ujung lengan dengan ditumpu oleh dua buah mur baut pengikat. Eretan dapat dimiringkan untuk penyekrapan bidang bersudut atau miring. Kemiringan eretan dapat dibaca pada pengukur sudut eretan.

·         Pengatur kecepatan

Fungsinya untuk mengatur atau memilih jumlah langkah lengan mesin per menit. Untuk

pemakanan tipis dapat dipercepat. Pengaturan harus pada saat mesin berhenti.

·         Tuas panjang langkah

Berfungsi mengatur panjang pendeknya langkah pahat atau lengan sesuai panjang benda

yang disekrap. Pengaturan dengan memutar tap ke arah kanan atau kiri.

·         Tuas posisi pahat

Tuas ini terletak pada lengan mesin dan berfungsi untuk mengatur kedudukan pahat terhadap benda kerja. Pengaturan dapat dilakukan setelah mengendorkan pengikat lengan.

·         Tuas pengatur gerakan otomatis meja melintang

Untuk menyekrap secara otomatis diperlukan pengaturan-pengaturan panjang engkol yang mengubah gerakan putar mesin pada roda gigi menjadi gerakan lurus meja. Dengan demikian meja melakukan gerak ingsutan (feeding).

2. Dasar pekerjaan menyekrap

Mesin sekrap menghasilkan permukaan-permukaan yang datar hal ini dicapai oleh pahat yang bergerak horizontal kedepan dengan benda kerja dibawahnya tegak lurus padanya, Benda kerja tetap diam pada waktu pahat menyayat dan berpindah pada langkah balik pahat. Sedangkan penyelesaian akhir tergantung pada bentuk pahat, kecepatan pahat (tergantung pada jenis logam yang disekrap) dan penerapan cairan pendingin yang tepat

Beberapa cara pengerjaan sekrap antara lain adalah:

a. Sekrap datar

Yang dimaksud dengan menyekrap datar adalah bahwa gerak menyayatnya kearah mendatar dari kiri ke kanan atau dari kanan ke kiri, arah gerakan pahat tersebut tergantung pada posisi pahat atau dari bentuk sudut-sudut bebasnya, jika pahat tersebut berbentuk pahat kanan maka penyayatannya dimulai dari sebelah kanan ke kiri dan sebaliknya.

b. Sekrap Tegak

Dalam menyekrap tegak maka gerak penyayatannya pahat berlangsung dari atas ke arah bawah secara tegak lurus, dalam hal ini pergerakkan sayatan pahat dilakukan dengan memutar eretan pahat dengan tangan. Tebal pemakanan hendaknya tipis saja ± 0,5 mm

c. Sekrap Sudut

Jika menyekrap bagian yang menyudut maka gerak penyayatannya di lakukan dengan memutar eretan pahat yang kedudukannya menyudut sesuai dengan besarnya sudut yang di sekrap.

d. Sekrap Alur

Alur yang dapat disekrap adalah alur terus luar, alur terus dalam, alur buntu dan alur tembus.

3. Macam-macam Pahat Skraf

Pahat yang digunakan dalam mesin skrap mirip yang digunakan dalam bubut

tapi tangkainya umumnya lebih kuat sehingga dapat menahan dari guncangan yang terjadi pada permulaan tiap langkah potong.

                                                        Gambar 2. Macam-macam pahat sekrap

4. Perhitungan Proses Penyekrapan

Mesin skrap mempunyai langkah bolak-balik dan pahat bergerak pada kecepatan berbeda untuk setiap bagian dari gerakan ram. Kecepatan potong didapat berdarkan atas settingan gear box dan panjang langkah. Dengan settingan gear box khusus kecepatan potong terubah jika panjang langkah diubah. Jumlah kecepatan potong selalu berupa kecepatan potong rata-rata yang dapat dihitung dari rumus: