Aspek Mekatronika - bagian Mekanika

 Otomotif 

adalah ilmu yang mempelajari tentang alat-alat transportasi darat yang menggunakan mesin, terutama mobil dan sepeda motor. Otomotif mulai berkembang sebagai cabang ilmu seiring dengan diciptakannya mesin mobil. Dalam peembangannya, mobil menjadi alat transportasi kompleks yang terdiri dari ribuan komponen yang tergolong dalam puluhan sistem dan subsistem.

Pompa Bahan Bakar

adalah komponen penting dalam sebuah mobil atau mesin kombusi dalam lainnya. Bahan bakar harus dipompa dari tangki bensin ke mesin dan diantar dalam tekanan rendah ke karburator atau dalam tekanan tinggi ke sistem injeksi bahan bakar. Beberapa mesin injeksi bahan bakar memiliki 2 macam pompa untuk tujuan ini: 

1. Pompa Tekanan Rendah / Volume besar di tengki

2. Pompa Tekanan Tinggi / Voume rendah di atau dekat mesin.

 

Suspensi

Komponen tertentu yang berfungsi merendam kejutan, getaran yang terjadi pada kendaraan akibat permukaan jalan yang tidak rata yang dapat meningkatkan kenyamanan berkendara dan pengendalian kendaraan. Ada dua jenis utama suspensi yaitu sistem suspensi dependen dan sistem suspensi independen.

Peredam Kejut

Shock absorber, shock breaker, atau damper adalah sebuah alat mekanik yang didesain untuk meredam hentakan yang disebabkan oleh energi kinetik. Peredam kejut adalah bagian penting dalam suspensi kendaraan bermotor, roda pendaratan pesawat terbang, dan mendukung banyak mesin industri. Peredam kejut berukuran besar juga digunakan dalam arsitektur dan teknik sipil untuk mengurangi kelemahan struktur akibat gempa bumi dan resonansi. Suspensi dan peredam kejut menjadi kombinasi yang baik dalam membuat kenyamanan dalam menghadapi goncangan. 

Dalam kendaraan, alat ini berfungsi untuk mengurangi efek dari kasarnya permukaan jalan. Tanpa peredam kejut, kendaraan dapat terlempar, seperti energi yang disimpan dalam per/pegas, kemudian dilepaskan pada kendaraan, barangkali melebihi gerakan suspensi. Kontrol gerakan berlebih pada suspensi tanpa peredam kejut diredam secara paksa oleh per yang kaku, yang dapat menyebabkan ketidaknyamanan dalam berkendara. 

Peredam kejut diperkenankan menggunakan per yang lembut yang mengontrol gerakan suspensi dalam merespon gundukan atau lubang. Dan juga, berhubungan dengan pelambatan efek fisik dalam ban itu sendiri, mengurangi gerakan naik turun per. Karena ban tidak selembut per, untuk meredam hentakan ban mungkin dibetuhkan shock yang kaku menjadi pertimbangan ideal untuk kendaraan.

Peredam kejut pneumatik dan hidrolik umumnya mengambil bentuk sebuah silinder dengan piston yang bergerak di dalamnya. Slinder harus diisi dengan cairan kental, seperti minyak hidrolik atau udara. Cairan ini diisikan ke dalam dashpot. Peredam kejut berbasis per umumnya menggunakan per keong atau per daun. Per ideal itu sendiri, bukan lah peredam kejut seperti per yang hanya menyimpan dan tidak menghilangkan atau menyerap energi. Kendaraan biasanya menggunakan dua per atau palang torsi yang berfungsi sebagaimana peredam kejut hidrolik. Dalam kombinasi ini, peredam kejut secara khusus menyediakan piston hidrolik yang menyerap dan menghilangkan getaran. Per tidak dianggap sebagai peredam kejut. 

Peredam kejut harus menyerap atau menghilangkan energi. Desainya harus dipertimbangkan , oleh karena itu harus dibuat ketika mendesain atau memiliki sebuah peredam kejut adalah ke mana energi akan pergi. Umumnya, dalam kebanyakan dashpot, energi diubah ke dalam panas di dalam cairan kental. Dalam silinder hidrolik, minyak hidrolik akan memanas. Dalam silinder udara, udara panas selalu dilepaskan ke atmosfer. Dalam tipe dashpot yang lain, seperti elektromanetik, energi yang hilang dapat disimpan dan bisa digunakan kemudian jika diperlukan.

Sistem Transmini

Dalam dunia otomotif, Sistem transmisi   adalah sistem yang menjadi penghantar energi dari mesin ke diferensial dan as. Dengan memuat as, roda dapat berputar dan menggerakan mobil. Transmisi diperlukan karena mesin pembakaran yang umumnya digunakan dalam mobil merupakan masin pembakaran internal yang menghasilkan putaran (rotasi) antara 600 sampai 6000 rpm. Sedangkan, rotasi berputar pada kecepatan rotasi antara 0 sampai 2500 rpm.

Sekarang ini terdapat dua modul sistem transmisi yang umum, yaitu manual dan otomatis. Terdapat juga sistem-sistem transmisi yang merupakan gabungan antara kedua sistem tersebut, namun ini merupakan perkembangan terakhir yang baru dapat ditemukan pada mobil-mobil berteknologi tinggi. Transmisi manual merupakan sistem transmisi yang banyak digunakan dengan alasan perawatan yang lebih mudah dan biasanya terdiri dari 3 sampai dengan 7 speed. 

Transmisi otomatis terdiri dari 3 bagian utama, yaitu : Torque converter, Planetary gear unit, dan Hydraulic control unit. Torque converter berfungsi sebagai kopling otomatis dan dapat memperbesar momen mesin. Sedangkan Torque converter terdiri dari Pump Impeller, Turbine runner, dan Stator, Sator terletak diantara impeller dan turbine. Torque converter diisi dengan ATF (Automatic Transmition Fluid). Momen mesin  dipindahkan dengan adanya aliran fluida. 

Contoh sistem mekatronik pada kendaraan bermotor

1. Sistem rem ABS (Anti-Lock Breaking System) dalam artian sistempengeremen yang menghindari terkuncinya roda sehingga mobil tetap dapat dikendalikan dalam pengereman mendadak,
2. ESP (Elektrik Stability Program) 
3. ABC (Active Body COntrol)
4. Motor-Managemen-System

Artikel Selanjutnya Aspek Mekatronik - bagian Sensor

Sumber : Bahan Ajar Mekatronika by Abubakar