PENDAHULUAN

PENDAHULUANLatar Belakang

Perkembangan teknologi ini sudah sangat pesat salah satunya di bidang otomotif. Kenyamanan dan keamanan pengendara menjadi faktor utama disamping kehandalan dari mesin mobil itu sendiri. Hal ini mendorong industri-industriotomotif bersaing untuk menghasilkan suatu produk otomotif yang berkualitas. Kenyamanan dan keselamatan pengendara kendaraan bermotor khususnya kendaraan roda empat harus terjamin baik secara langsung maupun tidak langsung. Hal ini dimaksudkan agar pengemudi tidak mengalami gangguan yang dapat mengakibatkan cedera atau rasa sakit selama mengendarai kendaraan. Salah satu komponen yang berperan penting dalam memberikan kenyamanan terhadap pengendara kendaraan bermotor adalah pegas.Pegas adalah suatu komponen yang berfungsi untuk menerima beban dinamis dan memberikan kenyamanan dalam berkendara[1]. Oleh karena itu, material pegas harus memiliki kekuatan elastik tinggi dan diimbangi juga dengan ketangguhan yang tinggi. Hal ini disebabkan kondisi pembebanan yang diterima oleh pegas tersebut. Salah satu jenis pegas yang umum digunakan pada kendaraan bermotor roda empat adalah pegas daun. Pegas daun yang telah lama digunakan akan mengalami penurunan kualitas sifat mekanik dikarenakan beban dinamis yang terjadi pada komponen ini. Penurunan kualitas sifat mekanik ini menyebabkan pegas tersebut tidak layak digunakan karena akan membuat kondisi tidak nyaman bagi pengendara. Melalui penelitian ini akan dilakukan rekondisi material pegas daun, hal ini diharapkan dapat menjadi solusi peningkatan kekuatan dan ketangguhan pada pegas daun yang telah terpakai. Untuk mengembalikan sifat mekanik pegas tersebut maka akan dilakukan perlakuan panas yang meliputi quenching dan 2 tempering pada temperatur dan waktu penahanan tertentu. Efek dari temperatur tempering yang bervariasi akan diamati melalui uji mikrostruktur sedangkan sifat mekanik akan dianalisa melalui uji kekuatan tarik dan uji kekerasan, untuk mengetahui komposisi kimia dan jenis baja pegas akan dilakukan uji komposisi kimia. Melalui rekondisi material diharapkan mampu memanfaatkan kembali penggunaan pegas daun pada kendaraan bermotor, sehingga lebih hemat dalam perawatan dan mereduksi biaya suku cadang. Sifat mekanik material pegas yang direkondisi diprediksikan mampu memenuhi kembali standar kelayakan awal dan mempunyai umur pemakaian yang relatif sama.Macam-macam pegas yang di bahas.1. Pegas Daun2. Pegas Koil3. Pegas Batang Torsi (Puntir)4. Pegas Spiral 5. Pegas pada klepPembahasan pegasPegasberfungsi 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.

Massa tak terpegas (A), meliputi:Roda, rem, aksel dan pegas bagian bawah.Massa terpegas (B), meliputi: Bodi dan semua komponen yang melekat pada bodi, penumpang barang dan pegas bagian atas.

Kendaraan semakin nyaman jika massa tak terpegas semakin ringan1. Pegas DaunPegas daun adalah komponen yang berfungsi untuk meredam kejutan yangditimbulkan permukaan jalan. Pegas jenis ini mampu menerima beban yang lebih besarbila dibandingkan dengan pegas lainnya seperti pegas koil dan pegas torsi. Olehkarena itu, pegas daun banyak digunakan pada sistem suspensi belakang padakendaraan.Kerjanya : bila roda-roda belakang menerima kejutan dari permukaan jalan makaditeruskan ke rumah poros belakang yang mengakibatkan pegas daun terjadipemanjangan atau pegas berubah bentuk dari elips mendekati lurus (pemegasan pegasdaun) yang konstruksinya dilengkapi dengan ayunan pegas.Untuk memperhalus proses pemegasan pegas daun yang berlebihan makasuspensi ini dilengkapi peredam getaran yang dipasangkan di antara penopang pegasdaun dengan frame.Komponen utama pegas daun dan fungsinya meliputi :Pemeriksaan pegas daun :a.Dalam keadaan terlepas dan bersih lembaran pegas tidak retak atau pada ujung ujungnya tidak terjadi keausan yang berlebihan.b.Ujung- ujung pegas daun tidak terjadi keausan yang berlebihan

Sifat sifat: Konstruksi sederhanaDapat meredam getaran sendiri (gesekan antara daun pegas)Berfungsi sebagai lengan penyangga (tidak memeAksel depan / belakang, tanpa / dengan penggerak roda.Konstruksi Pegas DaunPegas daun yang umumnya digunakan pada mobil adalah bentuk semielliptikalseperti ditunjukkan pada Gambar 2-1. Pegas daun ini terbentuk darisejumlah pelat-pelat (berbentuk seperti daun). Daun-daun ini biasanya mempunyaiciri dilengkungkan sehingga daun-daun itu akan melayani untuk melentur menjadilurus oleh karena kerja beban.

Gambar2-1 Pegas Daun SemieliptikalGambar2-1 Pegas Daun Semieliptikal

Daun-daun itu disatukan bersama oleh sabuk seperti gelang yang disusutkanmelingkarinya pada posisi tengah atau dengan baut yang menembusnya di tengah.Sabuk tersebut menggunakan efek kuat dan kokoh, oleh karena itu panjang efektifpegas untuk melentur akan menjadi panjang keseluruhan pada pegas dikurangi lebardari sabuk. Dalam hal sabuk tengah (centre bolt), dua per tiga jarak di antar pertengahan sabuk-U (U-bolt) akan dikurangi dari panjang keseluruhan pegas agarmendapatkan panjang efektif. Pegas ditumpukkan pada rumah poros denganmenggunakan sabuk-U.Daun yang lebih panjang dikenal sebagai daun utama (main leaf atau masterleaf) dengan ujung dibentuk menyerupai lubang mata yang mana di pasang denganbaut untuk mengikat pegas pada tumpuannya. Biasanya pada mata tersebut, pegasdisematkan pada sengkang (shackle), yang juga diberikan bantalan yang terbuat dariGambar2-1 Pegas Daun Semieliptikal bahan anti gesekan seperti perunggu (bronze) atau karet (rubber). Daun pegas yanglainnya dikenal sebagai graduated leaves. Agar mencegah terjadinya gesekan ataudesakan pada daun yang berbatasan, ujung-ujung dari graduated leaves diatur dalambermacam-macam bentuk seperti diperlihatkan oleh Gambar 2-1. Daun utama akan melawan beban-beban lentur vertikal dan juga beban-beban yang disebabkan bagian samping kendaraan dan torsi, oleh karena adanya tegangan disebabkan oleh bebanbeban ini, sudah menjadi kebiasaan memberikan dua daun dengan panjang penuh dan blok bantalan pada daun tersusun (graduated leaves) seperti ditunjukkan padaGambar2-1. Jepitan pantul (rebound clips) diletakkan pada posisi pertengahan panjang pegas, sehingga susunan daun-daun juga ikut andil menghantarkan tegangan pada daun panjang penuh (full length leaves) ketika pegas memantul. Tetapi karena kondisi pemebebanan ini tidak saja pada kondisi statik melainkan juga bekerja pada kondisi beban dinamik, maka pengecekan kekuatan bahan akibat beban kombinasi diatas harus juga dilakukan dalam keadaan pembebanan dinamis. Sehingga teori-teori kegagalan material yang dipakai pun juga memakai standart kemanan static dan aman secara dinamik. Kekuatan Lelah bahanDalam kehidupan kita sehari hari sering kita menjumpai suatu komponenyang rusak walaupun tanpa menerima beban yang cukup berarti. Namun komponen tersebut telah dipakai dalam kurun waktu tertentu dengan jam kerja kontinu yang cukup lama. Akhirtnya walupun secara pembebanan komponen tersebut telah menerima apa yang dikenal dengan beban lelah. Yang mana kekuatan suatu bahan yang dikenai beban lelah ini akan menjadi berkurang atau bahkan bisa dibawah harga kekuatan luluhnya. Secara umum kekuatan lelah suatu bahan dapat dituliskan dalam bentuk Sn = Cs.Cr.Cd.Kf(Syield)2. Pegas KoilKomponen ini berfungsi untuk menyerap kejutan/gaya yang diakibatkan dari permukaan jalan tidak rata, penempatannya diantara lower arm dan upperr arm. Pemeriksaan pegas koil dalam keadaan terlepas dan bersih pastikan tidak ada bagian yang retak atau aus, ukur tinggi bebas pegas sesuai dengan buku manual sesuai dengan jenis mobil yang diperiksa .batas limit = 273 mm.Pengujian pegas koil dalam keadaan pegas koil terlepas ukur tinggi bebas pegas,kemudian tekan pegas dengan beban tertentu.Ukur kembali tinggi bebas pegas , bila ukuran kurang dari batas limit spesifikasi sesuai yang ditentukan maka pegas perlu diganti, dan sebaliknyaCatatan :a.Bila pegas lemah dapat dirasakan ada kejutan tidak normal saat kendaraan melewati jalan yang rata.b.Bila pegas lemah, maka keausan ban menjadi tidak normalPada saat pemegasan, batang pegas koil menerima beban puntir dan lengkung

Sifat-sifat: Langkah pemegasan panjang Tidak dapat meredam getaran sendiri Tidak dapat menerima gaya horisontal (perlu lengan-lengan) Energi beban yang diabsorsi lebih besar daripada pegas daun Dapat dibuat pegas lembutPenggunaan Pada suspensi independen dan aksel rigid3.Pegas Batang Torsi (Puntir)Pada saat pemegasan, pegas menerima beban puntir

Sifat sifat: Memerlukan sedikit tempat Energi yang diabsorsi lebih besar daripada pegas lain Tidak mempunyai sifat meredam getaran sendiri Dapat menyetel tinggi bebas mobil Langkah pemegasan panjang MahalPenggunaan:Suspensi Independen4. Pegas Spiral Pegas spiral itu dibuat dari batang pegas khusus yang dilingkarkan membentuk spiral denganjalan memanaskannya. Setelah terbentuk kemudian dipanaskan secara hati- hati untuk disepuh.Ujung yang satu dibuat sedemikian rupa guna dipasang pada bagian rangka, sedang ujunglainnya untuk dipasang pada sumbu atau kelengkapan suspensi menurut kebutuhan.di sini pelapis karetsangat diperlukan untuk menahan getaran yang terjadi, lihat gambar2.15. Kedua ujungnya duduk pada piringdudukan (Mounting).Pegas spiral sangat praktis untuk suspensi mobil, karena ringan, murah, tidak memakanbanyak tempat, tidak adagesekan dalam. Kekurangannya karena tidak ada kekakuan yanglatent kearah samping, sehingga memerlukan batang-batang kontrol, sendi-sendi, untukmengendalikan roda.

Gambar2.155. Pegas pada klepPegar klep atau pir katup pada mesin memiliki peranan penting , sebagai penekan klep agar menutup sehingga kompresi mesin tidak sampai bocor.Pir klep pada kondisi bebas atau tanpa tekanan memiliki panjang sesuai spesifikasi pabrik, apabila panjangnya kurang dari spesifikasi pabrik maka pir klep/pegas katup wajib ganti daripada mesin nanti mengalami kebocoran kompresi.Cara mengukur panjang pir klep bisa kita lakukan menggunakan jangka sorong/kaliper/sketmat.Untuk panjang pir klep mesin 2E (starlet): 4,51mm.

CONTOH KERUSAKAN PEGAS ULIR BOGIE PADA KERETA API

Permasalah Pegas ulir bogie luar adalah komponen bagian dari bogie kereta api yang berfungsi untuk mengurangi beban impak atau meringankan kejutan dan sebagai pendukung getaran massa dengan mekanisme lendutan lilitan-lilitan pegasnya yang berosilasi diantara posisi keseimbangannya pada saat gerbong kereta mengalami goyangan kiri-kanan. Dalam operasinya pegas ulir bogie luar ini mengalami beban puntir dengan tegangan-tegangan yang bekerja terdiri atas tegangan normal dan tegangan geser. Masalah yang sering dihadapi pada pegas ulir bogie luar kereta api ini adalah mengalami patah, yang mengakibatkan terbatasnya umur pakai dalam waktu yang lebih singkat. Seringnya terjadi kerusakan ini akan sangat menghambat pemakaian gerbong kereta api, karena penggantian komponen tersebut sangat memakan waktu, biaya, serta diiringi pula dengan kerugian-kerugian lainnya.

Secara keseluruhan dapat disimpulkan bahwa patah yang terjadi pada pegas ulir bogie luar kereta api tersebut adalah patah lelah sebagai akibat tegangan yang bekerja melebihi batas lelah materialnya atau tegangan yang bekerja diluar daerah aman terhadap kegagalan fatigue, hal ini disebabkan karena adanya perubahan dimensi permukaan kawat pegas yang diakibatkan oleh kerusakan fretting yang dipercepat dengan rendahnya kekerasan permukaan kawat pegas dan kasarnya butir-butir karbida pada daerah permukaan, serta aktifnya ujung lilitan pegas.

Adapun kesalahan-kesalahan yang mungkin terjadi adalah sebagai berikut:

Temperatur pada saat proses temper yang terlalu tinggi, ataupun waktu Design pegas ulir, dimana kurangnya lilitan temper yang terlalu lama. mati setelah ujung lilitan, sehingga ujung lilitan pegas menjadi aktif. Untuk memperkecil kerusakan fretting pada pegas ulir Rekomendasi adalah perlu dibuat tambahan lilitan mati setelah ujung lilitan, sedemikian hingga ujung lilitan menjadi tidak aktip atau mati, serta Temperatur jumlah total lilitan pegas harus berakhir dengan setengah. dan waktu pemanasan dalam proses tempering, perlu dihitung kembali agar supaya terjadi kehomogenan struktur dan kekerasan antara permukaan dan penampang dari kawat pegas ulir tersebut.