STEERING KOMATSU

KLASIFIKASI STEERING SYSTEM 

KOMATSU

1. LINKAGE DAN ROD SYSTEM 

Steering tipe ini yang dibelokkan adalah roda depan ( truck, motor grader
atau roda belakang / forklift ).

A. MECHANICAL

Gearbox Mechanism

Cara kerja : 

Pada saat steering wheel diputar, maka worm shaft akan ikut 

berputar.Dengan berputarnya shaft maka ball nut assy bergerak ke atas 

atau kebawah, tergantung kepada arah putaran steering wheel.   

Apabila ball nut bergerak maka selector shaft akan berputar sehingga 

pitman arm akan bergerak .   

B. SEMI HYDRAULIC  

Steering tipe ini mekanisme pergerakkan dibantu dengan tenga hydraulic 

sehingga operator akan menjadi lebih ringan pada saat memutar steering 

wheel.  

Apabila ball nut bergerak maka selector sahaft akan berputar sehingga 

pitman arm akan bergerak.   

Pada semi hydraulic tipe ini diklasifikasikan : 

a.  Tipe semi integral  

b.  Tipe integral  

c.  Tipe Combine  

a.  Tipe semi Integral  

Pada tipe semi integral di dalam gear box terdapat directional control valve 

untuk mengarahkan aliran oil dari pump ke cylinder ( sisi head atau sisi 

bottom ). Sedangkan drag link yang dipasang pada rod cylinder dan piton 

arm, berfungsi untuk mentralkan  kembali directional control valve 

( proposional ), agar cylinder tidak terus disupply oil dari pump ke cylinder 

pada saat gerakan steering wheel dihentikan. 

b. Tipe integral       

Pada steering sistem tipe integral, gear box assy terdiri atas komponen 

directional control valve  ( control valve assembly  ), piston dan gear box 

( power cylinder assembly )

c. Tipe combined     

Pada tipe combined, directional   valve terpasang pada cylinder. Gear box 

dipakai untuk mengerahkan pitman arm  selanjutnyua pitman arm dipakai 

untuk menggerakkan directional control valve yang terletak pada hydraulic 

cylinder. 

fuel system pada caterpillar

Mechanical Actuated Electronic Unit
Injector (EUI)  

 (EUI) merupakan langkah maju pengembangan  fuel system dan terbukti ketangguhan 

dan kemampuannya. System electronic unit  injector menggunakan  injector diatas 

masing-masing silinder untuk menginjeksikan bahan bakar dan electronic control 

module (ECM) untuk mengontrol fuel delivery dan  injection  timing. Electronic unit 

injector menggunakan mekanisme rocker arm untuk menekan tappet yang dibutuhkan 

untuk menaikkan  tekanan  fuel didalam  unit injector.  Rocker arm digerakkan secara 

mekanis oleh camshaft dan untuk beberapa jenis engine menggunakan perantara  

lifters dan  push rod. 

CARA KERJA EUI FUEL SYSTEM  

ECM mengontrol jumlah fuel yang diinjeksikan tergantung pada signal yang dikirim 

ke electronic unit injector. Electronic unit injectors akan menginjeksikan  fuel hanya 

jika  electronic unit injector solenoid di  energized. ECM mengirim   tegangan  sebesar 

90 - 105 VDC  ke solenoid untuk meng-energize solenoid. Dengan mengontrol  saat 

solenoid di-energize, ECM dapat mengontrol  injection timing. Dengan mengontrol  

lamanya  solenoid di-energize , ECM dapat mengontrol  jumlah fuel yang diinjeksikan 

(injection duration). 

ECM menyetel  batas bahan bakar yang dapat diinjeksikan, dengan dua parameter 

yang selalu dipergunakan yaitu : 

1.  FRC Fuel POS merupakan batas berdasarkan kepada boost pressure untuk 

mengontrol jumlah fuel sebagai pengontrol  emisi.  Pada saat  ECM merasakan 

peningkatan boost pressure, ECM meningkatkan  FRC Fuel POS.  

2.  Rated Fuel POS diasumsikan sama dengan   rack stops dan torque spring pada  

mechanical governor. Rated Fuel POS   merupakan batas fuel yang diberikan  

berdasarkan horsepower rating engine. Rated Fuel POS menyediakan  horsepower an  kurva torque untuk horsepower rating tertentu . Batas tersebut diprogram oleh  

factory didalam  Personality Module.  

Saat penginjeksian bahan bakar (Injection timing) tergantung pada  tiga faktor yaitu : 

1.  Engine speed (rpm),  

2.  Engine load  

3.  Parameter-parameter  engine. 

ECM menentukan  posisi TDC cylinder nomor   1 dari  signal yang disediakan oleh  

crankshaft position sensor. Input ini dipergunakan ECM untuk  menentukan  saat 

bahan bakar diinjeksikan terhadap  posisi TDC dan meng-energize injector pada saat 

yang tepat.  

DIAGRAM FUEL SYSTEM  ELECTRONIC UNIT INJECTOR  

Gambar diatas merupaka component diagram EUI. EUI fuel system menggunakan 

supply bahan bakar bertekanan rendah dan  kemudian menaikkan tekanan injeksi  

hingga 10,000 to 30,000 psi. 

Bahan bakar dihisap oleh  fuel transfer  pump dari tangki melalui primary fuel filter, 

kemudian mengalirkannya ke fuel gallery di cylinder head melalui secondary fuel 

filter yang sanggup menyaring partikel hingga ukuran 2 micron. Tekanan fuel  di fuel 

gallery  diatur oleh fuel pressure regulator sebesar 25-60 psi. Fuel yang sudah standby 

di fuel gallery akan mengalir kedalam injector, saat roker arm menekan injector dan 

solenoid di energize oleh ECM, bahan bakar diinjeksikan kedalam cylinder.  Fuel 

delivery dan timing ditentukan oleh input signal dari masing-masing sensor, kemudian 

data tersebut diolah oleh ECM dan selanjutnya ECM  meng-energize solenoid pada 

saat dan jumlah yang tepat.

KOMPONEN-KOMPONEN INJECTOR 

Lima komponen utama  EUI adalah : 

1. Tappet 

2. Plunger 

3. Barrel 

4. Nozzle Assembly 

5. Cartridge Valve 

KOMPONEN-KOMPONEN CARTRIDGE VALVE 

Komponen cartridge valve adalah : 

1. Solenoid 

2. Armature 

3. Poppet Spring 

4. Poppet Valve

KOMPONEN-KOMPONEN NOZZLE ASSEMBLY  

Komponen  nozzle assembly adalah : 

1. Nozzle Spring 

2. Nozzle Check 

3. Nozzle Tip 

TAHAPAN PENGINJEKSIAN  

Empat tahapan penginjeksian pada  EUI system yaitu : 

1. Pre-injection 

2. Fill 

3. Injection 

4. Spill 

Pada saat rocker arm tidak menekan injector, tappet spring menjaga injector plunger 

memanjang. Fuel yang bertekana sekitar 60  psi dapat mengalir ke injector melalui 

fill/spill port, melewati  solenoid valve, menuju plunger cavity.

TAPPET  TERTEKAN  SAAT  POPPET VALVE TERBUKA 

Seperti dijelaskan sebelumnya bahwa system EUI tergantung pada gerakan mekanis, 

pada saat cam berputar dan menekan rocker arm, Rocker arm menekan  tappet dan  

plunger kebawah. Ketika  injector poppet valve terbuka, tekanan tidak akan timbul  

didalam barrel sehingga solar kembali lagi ke fill/spill ports. 

TAPPET TERTEKAN SAAT  POPPET VALVE TERTUTUP 

Ketika  ECM mengenergize injector solenoid, poppet valve tertutup, Sehingga tekanan 

bahan bakar meningkat didalam  injector, plunger bergerak kebawah menekan bahan 

bakar didalam injector tip. Saat fuel mencapai pressure sekitar  5,000 psi, nozzle check 

terangkat. Hal ini merupakan  awal penginjeksian. Karena fuel melewati orifice pada 

dibagian bawah injector, gerakan turun plunger meningkatkan pressure setelah nozzle 

check terbuka dan  mengabutkan  fuel kedalam cylinder supaya pembakaran 

sempurna. Semakin tinggi injection pressure maka fuel economy dan emisi gas buang 

juga semakin baik. 

AKHIR PENGINJEKSIAN  

Fuel diinjeksikan kedalam silinder sampai  ECM tidak lagi meng-energizes solenoid. 

Ketika  solenoid tidak lagi di-energized, poppet valve terbuka  sehingga  fuel mengalir 

keluar plunger melalui poppet valve, ini merupakan langkah akhir penginjeksian. 

Injection timing and durasi selama proses ini dikontrol oleh  ECM. 

Injection timing      =   Saat  solenoid energized 

Injection duration   =   Lamanya   solenoid energized 

Meskipun  EUI system merupakan fuel system yang sangat bagus, masih terdapat 

keterbatasan yaitu injection pressure sangat tergantung pada kecepatan komponen 

mekanikal atau bisa juga dikatakan  injection pressure sangat tergantung pada  engine 

speed. 

LUBRICATING SYSTEM / SISTEM LUBRIKASI

Fungsi sistim lubrikasi

Sebuah mesin terbuat dari banyak part , yang sebagian besarnya berpindah-pindah atau mengelilingi satu sama lain . Sebagai contoh sebuah piston menggerakkan cylinder bore naik dan turun, sebuah connecting rod big end bearing bergerak mengelilingi crankshaft.  Apabila part logam bergerak berpindah atau mengelilingi satu sama lainnya , mereka harus dipisahkan oleh lapisan oli yang tipis atau mereka menjadi cepat aus. Sistim lubrikasi mensirkulasikan oli ke semua part yang bergerak pada sebuah mesin untuk mengurangi aus.  

Beberapa part mesin seperti big end bearing berada pada beban yang sedang perlu mendapatkan oli yang disuplai keadaan bertekanan untuk menjaga agar permukaannya terpisah. Part mesin yang lain hanya berbeban ringan dan dapat dilumasi dengan metode penyemprotan atau metode tetesan.  

Fungsi sistim lubrikasi adalah untuk :

·         Menyimpan cukup oli untuk mensuplai kebutuhan lubrikasi mesin.

·         Mensirkulasikan oli ke part yang bergerak pada mesin untuk mengurangi aus.

·         Menghilangkan kotoran dan partikel lain yang bisa mengkontaminasi oli.

·         Bertindak sebagai seal antara piston rings dan dinding silinder.

·         Mendinginkan Oli.

Oli Mesin

Sistim lubrikasi hanya dapat melakukan fungsinya apabila oli yang sedang digunakan merupakan oli dengan tipe dan grade yang benar sesuai dengan tujuan.  Kondisi dalam sebuah mesin adalah sangat ekstrim karena temperatur dan tekanan yang tinggi sehingga menciptakan kondisi yang sulit bagi oli untuk dapat menjalankan fungsinya. Oli mesin-mesin modern mempunyai bahan aditif kimia untuk meningkatkan unkuk kerjanya dan memastikan  bahwa mereka tidak patah pada kondisi ekstrim dalam sebuah mesin. Karena alasan inilah rekomendasi pabrik mesin untuk penggunaan tipe dan grade oli yang benar harus diikuti.

Komponen Sistim Lubrikasi dan Fungsinya

Gambar 37 menunjukkan sistim lubrikasi sederhana dan komponen-komponen utamanya.

1	Sump	3	Oil pump	5	Oil gallery
2	Oil strainer	4	Pressure relief valve	6	Oil filter

Sump

Sump ditempatkan di bawah mesin dan dibaut ke bagian bawah crankcase.  Sump tempat menyimpan oli sampai dibutuhkan dalam sistim lubrikasi. Ketika mesin sedang tidak running kebanyakan oli dalam mesin akan terkuras(drain) ke dalam Sump dan tetap di sana sampai mesin distart.. 

Panas dari oli mengalir melalui Sump dan menuju ke udara sehingga Sump juga mempunyai pekerjaan menjaga oli tetap dingin.  Sump dipasang dengan drain plug sehingga oli mesin dapat diganti bila diperlukan.

Oil strainer

Oil strainer dipasang ke ujung dari Oil pump suction tube dan duduk dalam oli dalam Sump.  Jika oli tidak diganti pada interval servis yang diperlukan , maka endapan lumpur atau partikel debu bisa terkumpul dalam Sump.  Partikel logam karena aus juga bisa terkumpul dalam Sump.  Oil strainer menghentikan partikel-partikel tersebut diambil menuju Oil pump dan disirkulasikan melalui sistim lubrikasi. Strainer hanya dirancang untuk menangkap partikel yang cukup besar.

Oil pump

Oil pump (pompa Oli) adalah perangkat yang akan mengambil oli dari Sump dan mensuplainya dalam keadaan bertekanan ke sitim lubrikasi. Oil pump dikendalikan dari camshaft atau timing gear dan berputar pada kecepatan yang cukup tinggi untuk memberikan cukup aliran dan tekanan ke sistim lubrikasi.

Pressure relief valve

Ketika mesin pada kecepatan idle , tekanan oli mesin bisa serendah 140 kPa (20 PSI) tetapi ketika kecepatan mesin bertambah , kecepatan Oil pump juga bertambah sehingga menambah kenaikan tekanan oli.  Pressure relief valve digunakan untuk membatasi tekanan oli mesin sampai nilai maksimum yang diperlukan sebuah mesin. Ketika tekanan oli mencapai batas maksimum, pressure relief valve membuka agar beberapa oli kembali ke Sump.  Pressure relief valve biasanya ditempatkan dalam Oil pump.

Oil gallery

Oil gallery adalah lubang dalam Cylinder block agar oli bersikulasi melalui mesin ke berbagai komponen mesin. Akan terdapat beberapa oil galleries yang menghubungkan dari crankshaft ke camshaft dan kemudian dari camshaft menuju valve operating gear.  Masing-masing komponen seperti crankshaft juga akan mempunyai lubang yang menghubungkan dengan oil galleries sehingga oli dapat sirkulasi melalui komponen-komponen dan ke permukaan bearing.

Oil filter

Oil filter ditempatkan dalam outlet dari Oil pump sehingga setiap partikel halus yang telah mampu melalui strainer dapat diambil.  Oil filter harus diganti pada interval waktu servis secara reguler karena dalam periode waktu tertentu , filter dapat tersumbat dengan partikel.

Oil cooler

Pada kendaraan ringan(LV) yang berjalan pada kecepatan yang relatif tinggi , aliran udara yang melewati Sump cukup untuk menghilangkan panas yang cukup dan menjaga oli tetap dingin. Kendaraan lain atau equipmen pemindah tanah berjalan dengan kecepatan relatif rendah , tidak terdapat cukup aliran udara yang melalui Sump untuk menjaga oli tetap dingin. Dalam situasi seperti ini , digunakan peralatan khusus disebut Oil cooler. 

 Oil cooler dengan pendingin udara(air cooled Oil cooler)

Dalam beberapa situasi , cukup efektif untuk memipakan oli menuju air cooled Oil cooler yang menempati di bawah radiator mesin atau dalam beberapa lokasi tersedia aliran udara yang baik.  Air cooled Oil cooler hanya terdiri dari beberapa tube berdiameter besar dengan sirip pada bagian luar. Pipa menghubungkan aliran oli menuju Oil cooler dan oli bersirkulasi melalui cooler dari keseluruhan waktu runnig-nya mesin (lihat Gambar 38).

1

Oil filter housing

2

Supply dan return pipes

3

Oil cooler

Water cooled Oil cooler (heat exchanger)

Pada mesin yang besar , dimana terdapat jumlah oli yang cukup besar untuk menjaga tetap dingin, perlu menggunakan Oil cooler dengan pendingin air(water cooled Oil cooler) atau  heat exchangers  sebagaimana mereka sering disebut.  Air dari sistim pendingin bersirkulasi mengelilingi tubes yang mempunyai oli mengalir melaluinya. Air membawa panas menuju radiator dimana aliran udara akan membuang panas.

1	Water inlet pipe	3	Water outlet pipe	5	Oil cooler copper pipes inside Oil cooler housing
2	Oil outlet pipe	4	Oil cooler housing

 Aliran Oli Melalui Mesin

Sekarang kita telah mengidentifikasi part komponen dalam sistim lubrikasi dan telah menjelaskan fungsi dari masing-masing part, Kita dapat melihat aliran oli melalui sistem .   Gambar 40 telah diberi nomer 1 sampai 10 menunjukkan aliran oli melalui sistim lubrikasi , kita akan mengikuti aliran dan menjelaskan masing-masing lokasi mengalirnya oli.

1.      Ketika mesin di-start oli dari Sump ditarik melalui Oil strainer.

2.      Oil pump mengambil oli dari Oil strainer dan memompanya keluar menuju Oil filter.

3.      Oil filter membersihkan oli dan mengalirkannya keluar menuju main engine oil gallery.

4.      Main engine oil gallery mengirim oli turun menuju main bearings pada crankshaft. Terdapat lima lubang turun menuju main bearings.

5.      Oli diumpan dari main gallery ke valve timing gears pada bagian depan mesin.

6.      Empat lubang menghubungkan dari main gallery menuju camshaft bearings.

7.      Satu lubang menghubungkan dari camshaft bearing naik menuju rocker shaft pada valve operating gear.

8.      Tetesan oli keluar dari valve rocker arm melumasi push rod dan cam follower.

9.      Tetesan Oli dari valve rocker arm melumasi valves dan  valve stems.

10.  Oli yang bocor dari crankshaft main bearings dicipratkan pada dinding silinder melumasi piston.