Sistem suspensi (kendaraan)

Suspensi adalah kumpulan komponen tertentu 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 mempunyai beberapa fungsi:

Menyerap getaran oksilasi dan kejutan
Menopang beban
Memelihara geometris roda
Menambah traksi roda
Meneruskan gaya gerak pengereman

Jenis

Sistem suspensi kendaraan terletak di antara bodi (kerangka) dengan roda. Ada dua jenis utama suspensi yaitu:

Sistem suspensi dependen

Roda dalam satu poros dihubungkan dengan poros kaku (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.

Sistem suspensi independen

Antara roda dalam satu poros tidak terhubung secara langsung, masing-masing roda (roda kiri dan kanan) terhubung ke bodi atau rangka dengan lengan suspensi (suspension arm), pegas dan peredam kejut. Goncangan atau getaran pada salah satu roda tidak memengaruhi roda yang lain.

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 pada poros roda belakang. Tipe MacPherson strut dan double-wishbone termasuk dalam jenis sistem ini.

Komponen utama

Pegas

Dengan sifat pegas yang elastis, pegas berfungsi untuk menerima getaran atau goncangan roda akibat dari kondisi jalan yang dilalui dengan tujuan agar getaran atau goncangan dari roda tidak menyalur ke bodi atau rangka kendaraan.

Beberapa tipe pegas yang digunakan pada sistem suspensi:

Pegas ulir (coil spring), dikenal juga dengan nama 'per keong', jenis yang digunakan adalah pegas ulir tekan atau pegas ulir untuk menerima beban tekan.
Pegas daun (leaf spring), umumnya digunakan pada kendaraan berat atau niaga dengan sistem suspensi dependen.
Pegas puntir atau dikenal dengan nama pegas batang torsi (torsion bar spring), umumnya digunakan pada kendaraan dengan beban tidak terlalu berat.

Peredam kejut

Peredam kejut berfungsi untuk meredam beban kejut atau goncangan atau getaran yang diterima pegas.

Lengan suspensi

Lengan suspensi atau suspension arm hanya terdapat pada sistem suspensi dependen, terpasang pada bodi atau rangka kendaraan, berfungsi untuk memegang rangka roda kendaraan. Pergerakan yang komplek pada roda agar dapat sinkron dengan pergerakan pergerakan lengan suspensi maka terdapat ball joit pada pengikatan lengan suspensi dengan rangka roda.

Teknologi suspensi aktif pada mobil

Salah satu suspensi aktif yang pertama dikembangkan untuk automotive adalah suspensi aktif milik Lotus pada era 80-an yang dipakai untuk kompetisi Formula 1 dengan menggantikan pegas dan peredam dengan aktuator hidraulis atau elektromagnetik untuk mengontrol posisi roda. Dalam konfigurasi suspensi konvensional, sistem aksi reaksi di mana permukaan jalan mendorong roda dan pegas mendorong ke bawah untuk mempertahankan kesimbangan beban. Dalam sistem suspensi aktif, aktuator mengontrol posisi roda dengan aktif mengangkat roda jika bertemu dengan tonjolan atau mendorongnya ke bawah jika bertemu dengan lubang, sehingga mampu menjaga posisi sasis tetap pada posisi awalnya. Suspensi aktif dapat digunakan secara otomatis maupun manual untuk mengontrol pitch (ketinggian dan posisi bagian mobil depan dan belakang), roll (ketinggian dan posisi mobil kiri dan kanan), kenyamanan, dan karakteristik suspensi untuk meningkatkan cengkeraman ban. Aplikasi pada kendaraan roda dua juga sudah diaplikasikan pada motor berkubikasi besar seperti Ducati Multistrada, Ducati 1299 Panigale S, Yamaha YZF-R1M, and MV Agusta F4 RR.

Kebanyakan produsen motor melakukan pengembangannya sendiri. Ini termasuk Jaguar, Mercedes Benz, Toyota, dan juga produsen lainnya. Mobil formula 1 merupakan ajang pembuktian penggunaan suspensi aktif, dengan sistem respon tinggi dan standar komponen pesawat terbang. Untuk penggunaan komersial yang luas, diperlukan aktuator dan katup kontrol yang lebih murah harus digunakan, sehingga sistem dengan respon yang rendah secara umum digunakan. Namun sayangnya, teknologi ini dilarang di Formula 1 setelah Nigel Mansell dengan team William memecahkan rekor musim balapan tahun 1992 dengan suspensi aktif. Pada kondisi saat ini teknologi suspensi aktif masih cukup berat, besar dan mahal untuk produksi komersial apalagi untuk sepeda motor.

Sistem yang hanya mampu menyesuaikan koefisien viskositas redaman dari shock absorber (tanpa melakukan perubahan pada pegas) disebut sistem suspensi semi-aktif. Suspensi semi-aktif dasar menggunakan katup elektrik dikontrol untuk menyesuaikan aliran cairan hidraulis di dalam shock absorber untuk mengubah karakteristik peredam nya. Sebuah inovasi yang lebih baru menggunakan medan magnet yang dihasilkan elektrik untuk secara efektif mengubah viskositas cairan shock absorber yang di mana didalamnya terkandung partikel logam yang dapat dipengaruhi oleh medan magnet.

Sistem suspensi aktif terdiri dari komponen-komponen berikut: komputer (unit elektronik kontrol, atau ECU), peredam yang dapat diatur redamannya, serangkaian sensor pada setiap roda dan sensor pada beberapa posisi di mobil, dan aktuator atau servo atas setiap peredam dan pegas. Komponen dapat sedikit berbeda dari produsen ke produsen, tetapi ini adalah bagian dasar yang membentuk sistem suspensi aktif. Sistem ini dapat beradaptasi dengan permukaan jalan ratusan kali per detik (sampai 500 kali per detik), sehingga dengan sangat cepat memberikan kemampuan bagi pengendara untuk dapat beradaptasi dengan kondisi jalan secara cepat pula.

Suspensi aktif bekerja dengan perubahan terus-menerus dari penginderaan permukaan jalan dan memberi informasi melalui ECU untuk dapat di lanjutkan ke komponen aktuator sesuai dengan respon yang ingin diberikan. Komponen-komponen ini kemudian bertindak untuk mengubah karakter berkendara, menyesuaikan guncangan, posisi pegas dan sejenisnya, untuk meningkatkan kenyamanan, kemudahan berkendara, kecepatan respon dan lain sebagainya.

Beberapa teknologi suspensi aktif yang telah dikembangkan antara lain; Bose, sistem ini memiliki cara mekanisme kerja dengan mengganti peredam dan pegas konvensional dengan motor elektromagnetik linear tunggal pada setiap roda. Ini adalah motor elektromagnetik yang dikendalikan komputer untuk memberikan suspensi lembut, dan pada saat yang sama menjaga ketinggian kendaraan secara aktif. Sistem ini juga didesain untuk mampu menangkal body roll dan pitch sudut kendaraan saat menikung, pengereman atau percepatan. MagneRide adalah nama komersial dari suspensi magnetorheologi yang dikembangkan oleh Delphi, dan akhir-akhir ini dijual ke grup BWI (Beijing West Industries). Suspensi magnetorheologi tergolong pada suspensi semi-aktif yang dengan mengubah sifat suspensi cairan dalam peredam melalui elektromagnet. Sistem ini meskipun menjadi suspensi semi-aktif mampu melakukan performa yang hampir mirip dengan suspensi aktif. Selanjutnya, Active Suspension System Stabilizer adalah perusahaan patungan antara Toyota dan Aisin Seiki Co untuk mengembangkan suspensi inovatif untuk Lexus. Sistem ini adalah sistem suspensi aktif yang sepenuhnya dikendalikan secara elektrik. Cara kerjanya mirip dengan yang saat ini digunakan oleh Jaguar-Land Rover, tapi bukan dengan menggunakan sistem hidraulis, melainkan sistem ini menggunakan motor brushless dengan sistem gear dan terhubung ke stabilizer bar (batang penahan body roll).

Sistem lainnya termasuk sistem Hydractive dari Citroen, suspensi udara seperti pada Ford (Ford dan Lincoln), Land Rover, Mercedes-Benz (Mercedes-Benz dan Maybach), Rolls-Royce, SsangYong, Subaru, Toyota (Lexus) dan Volkswagen (Volkswagen dan Audi); PASM (Porsche Active Suspension Management) dari Porche, EDC (Electronic Damper Control) dari BMW; ABC (Active Body Control) dari Mercedes-Benz; Magnetic Ride Control dari General Motor; and DRC (Dynamic Ride Control) dari Audi. Ini menunjukkan bahwa suspensi aktif menjadi salah satu fokus pengembangan sistem pintar yang dilakukan oleh para produsen mobil internasional. Untuk aplikasi secara komersial mungkin masih perlu beberapa waktu lagi karena ada kompensasi harga yang harus dibayar untuk dapat menggunakan teknologi tersebut.

Lihat pula

Pranala luar

The Suspension Bible Diarsipkan 2007-02-06 di Wayback Machine.
Bose Suspension System Diarsipkan 2005-03-03 di Wayback Machine.
Kinetic news article Diarsipkan 2007-09-30 di Wayback Machine.
Air Ride Suspension information
Benefits of Adding Air Springs to a vehicle's suspension
Camaro Suspension Modification
Car Hydraulics Diarsipkan 2008-03-23 di Wayback Machine.