ANALISA GAYA SISTEM REM CAKRAM PADA SEPEDA MOTOR LISTRIK TENAGA SURYA SKRIPSI Di ajukan sebagai persyaratan untuk Menyelesaikan program pendidikan sarjana (S1) Teknik Mesin Di susun oleh : Nama
: Taufik Wahidi
NPM
: 11620115
Program Studi : Teknik Mesin Jenjang
: Sarjana (S1)
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ISLAM KALIMANTAN (UNISKA) MUHAMMAD ARSYAD AL BANJARY BANJARMASIN 2015
ABSTRAK Sepeda motor listrik tenaga surya merupakan mobil yang dibuat dengan model mini hanya untuk muatan penumpang 20 orang (110 kg), ini akan sangat berguna apabila dikembangkan sebagai kendaraan untuk bersantai dilingkungan perumahan serta alat alternatif yang murah dan sederhana sebagai pengganti bahan bakar yang mahal. Perangkat rem merupakan komponen syarat yang sangat penting bagi keselamatan pengendara, dengan adanya sistem rem maka pengendara merasa aman karena dapat mengontrol yaitu memperlambat, mengurangi kecepatan atau menghentikan kendaraan serta memungkinkan untuk parker pada keadaan tanjakan secara aman dan terkendali. Permasalahan global yang saat ini dihadapi oleh dunia yakni kelangkaan bahan bakar fosil. Tidak mustahil bahwa suatu saat nanti ketersediaan dari bahan bakar fosil tersebut akan menipis seiring dengan perkembangan teknologi modern. Dengan kata lain bahan bakar fosil akan tergantikan dengan sendirinya oleh sumber daya alam lain yang lebih potensial seperti cahaya matahari, angin, air dan biomassa melalui penelitian-penelitian yang terus berkembang. Metode penelitian yang digunakan adalah melalui berbagai percobaan yang terstruktur untuk memperoleh data yang akurat. Data yang diperoleh digunakan untuk merancang desain yang sesuai permintaan pasar dengan efisiensi maksimal melalui perhitungan error yang terjadi. Error yang ada dibuat sekecil mungkin, sehingga tidak mengurangi efisiensi kerja motor listrik. Berdasarkan penelitian yang dilakukan penggunaan tenaga surya sebagai tenaga penggerak motor pada sepeda, dapat ditempatkan pada urutan teratas tenaga alternatif dalam menggantikan bahan bakar fosil.
Kata kunci : Rem Cakram, ramah lingkungan, efisien, alternatif
ABSTRACT Motorcycle solar power a car made with a miniature model of the passenger charge only for 20 persons (110 kg), this would be very useful if developed as a vehicle for leisure housing environment and tools simple and inexpensive alternative in lieu of expensive fuel. Brake device is a component requirement is very important for the safety of motorists, with the brake system, the rider feels safe because it can control is slow, reduce speed or stop the vehicle as well as allow for parking on the state climbs a safe and controlled manner. Global problems currently faced by the world of scarcity of fossil fuels. It is not impossible that sometime in the future availability of fossil fuels will be depleted by the development of modern technologies. In other words, fossil fuels will be replaced by itself by the natural resources of other more potent as sunlight, wind, water and biomass through research that continues to grow. The method used is through trials that are structured to obtain accurate data. The data obtained was used to design the appropriate design to market demand with maximum efficiency through a calculation error that occurred. Error that is as small as possible, so it does not reduce the efficiency of electric motors work. Based on research by the use of solar power as a propulsion engine on a bicycle, can be placed on top of alternative energy in replacing fossil fuels.
Keywords: Disc Brakes, environmentally friendly, efficient, alternatives
KATAPENGANTAR Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat melaksanakan pembuatanTugas Akhir ini dan dapat menyelesaikan penulisan Skripsi ini yang berjudul : ”ANALISA
GAYA SISTEM REM CAKRAM PADA SEPEDA MOTOR LISTRIK TENAGA SURYA”. Skripsi ini disusun untuk syarat menyelesaikan tugas akhir yang di berikan kepada kami Dalam proses menyelesaikan Skripsi ini, penulis mendapatkan dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada : 1. Bapak DR. H. Mustatul Anwar, M.M.Pd., M. Kes, selaku Rektor UNISKA (Universitas Islam Kalimantan Arsyad Al-Banjari) Banjarmasin. 2. Bapak Budi Hartadi, ST. MT selaku Dekan Fakultas Teknik Serta selaku Dosen Pembimbing I dalam Tugas Akhir ini. 3. Bapak Gusti Rusydi Fs, ST. MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin. 4. Bapak Muhammad Irfansyah, ST. MT, selaku dosen pembimbing II dalam Tugas Akhir ini. 5. Kepada seluruh Dosen jurusan Teknik Mesin Uniska yang telah banyak memberikan masukan kepada penulis selama menyelesaikan Tugas Akhir ini. 6. Kepada kedua orang tua ku yang selalu memberikan doa maupun dukungan yang tak terhingga sehingga terselesainya Tugas Akhir ini. 7. Kepada seluruh Teman-teman bakal calon Sarjana teknik, Abang Zainal, arul bello, widy, robby, iyo tama serta tak lupa teman seperjuangan dalam
penggarapan sepeda motor listrik, untuk saudara amin dan I putu wahyu yang telah bekerja keras selama ini. Penulis menyadari bahwa dalam analisis ini jauh dari kesempurnaan sehingga saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga analisis ini bermaanfaat dan menambah wawasan serta pengetahuan kita semua.
Banjarmasin, 25 Maret 2015
Penulis
PERSETUJUAN PEMBIMBING Skripsi dengan judul :
ANALISA GAYA SISTEM REM CAKRAM PADA SEPEDA MOTOR LISTRIK TENAGA SURYA Dibuat untuk melengkapi persyaratan kurikulum Sarjana Teknik Mesin Universitas Islam Kalimantan (UNSKA) Muhammad Arsyad Al Banjary guna memperoleh gelar Sarjana Teknik pada bidang Studi Teknik Mesin. Skripsi ini dapat disetujui dan diterima setelah melalui siding ujian Skripsi dan perbaikan yang diperlukan. Banjarmasin, September 2015 Menyetujui : Pembimbing I
Budi Hartadi,ST, MT Irfansyah,ST,MT NIDN : 1106067201
Pembimbing II
Muhammad NIDN : 060212162
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Dekan Fakultas Teknik
Gusti Rusdy Furqon, S. ST, MT NIDN : 1126106302
Budi Hartadi, ST, MT NIDN : 1106067201
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul : “ANALISA GAYA SISTEM REM CAKRAM SEPEDA MOTOR LISTRIK TENAGA SURYA” Yang dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada program studi Teknik Mesin Jenjang Srata 1 Universitas Islam Kalimantan (UNISKA) Muhammad Arsyad Al-Banjary, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar sarjana di lingkungan Universitas Islam Kalimantan (UNISKA) Muhammad Arsyad Al-Banjary maupun di perguruan tinggi atau instansi manapun kecuali bagian yang sumber informasinya telah dicantumkan sebagai mana mestinya.
Banjarmasin, 15 September 2015 Mahasiswa
Taufik wahidi Npm : 11.62.0115
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah Perkembangan teknologi kendaraan listrik pada era sekarang ini semakin cepat berkembang, energi sangat diperlukan untuk aktifitas seharihari, eksplorasi sumber energi tidak dapat diperbaharui terutama minyak bumi yang berlebihan yang dapat mengakibatkan ancaman terhadap keseimbangan lingkungan dan keselamatan manusia. Seiring dengan perkembangan zaman kebutuhan manusia akan alat transportasi yang murah serta hemat energi semakin meningkat terutama kendaraan roda 2 (dua), apalagi mengingat dengan langkanya bahan bakar minyak serta semakin berkurannya energi fosil membuat para produsen motor berlomba-lomba menciptakan sepeda motor listrik yang hemat energi serta memanfaatkan energi matahari sebagai penghasil energi. Dalam sistem kendaraan roda 2 (dua) tentu ada sistem pengereman ,Oleh karena itu pada tugas akhir kali ini, akan dibahas gaya tekan yang diberikan pada handle rem sehingga berpengaruh terhadap jarak dan waktu yang diperlukan dalam pengereman sampai sepeda motor berhenti. Hal tersebut membuat penulis merasa perlu untuk mempelajari dan memahami serta merancang dan membuat simulasi tentang sistem kerja dari
1
2 Pengereman pada sepeda motor listrik sehingga diharapkan dapat membantu para mekanik dan pemilik sepeda motor untuk memahami dan mengerti tentang sistem pengereman dan dapat mengatasi gangguan serta kerusakan yang terjadi pada sistem pengereman. 1.2 Identifikasi Masalah Berdasarkan alasan yang ada pada latar belakang diatas, maka permasalahan yang timbul adalah bagaimana pengaruh gaya tekan pada handle rem terhadap jarak dan waktu pengereman yg terjadi pada sepeda motor listrik tenaga surya. . 1.3 Rumusan Masalah Dari latar belakang diatas penulis mendapatkan beberapa rumusan masalah yang terjadi diantaranya 1) Berapa detik yang diperlukan saat pengereman dari menekan pedal rem sampai sepeda motor berhenti ? 2) Berapa jarak yang diperlukan saat pengereman dengan beban tekanan pada pedal rem 1 kg, 1,5 kg, 2 kg, 2,5 kg. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan skripsi ini diantaranya adalah sebagai berikut
3 1) Dapat mengaplikasikan penerapan teknologi terbaru sistem penegereman pada sepeda motor listrik. 2) Mengetahui jarak tempuh pengereman. 3) Mengetahui pengaruh gaya tekan pada handle rem 4) Mengetahui seberapa lama pengereman sampai sepeda motor berhenti 1.5 Manfaat Penelitian Ada pun manfaat dari hasil penelitian adalah : 1) Sebagai syarat kelulusan Propram Pendidikan Srata-1 (S1) Teknik Mesin Universitas Islam Kalimantan 2) Untuk menerapkan ilmu yang telah diperoleh selama pendidikan di Universitas Islam Kalimantan 3) Alat alternatif yang murah dan sederhana sebagai pengganti bahan bakar yang mahal. 4) Hasil dari rancangan sistem pengereman dapat digunakan pada sepeda motor listrik tenaga surya untuk bersantai dilingkungan komplek perumahan. 1.6 Parameter Penelitian Analisa Disini yang menjadi objek penelitian adalah variasi gaya tekan yang diberikan pada handle rem yang dipilih sebagai variabel bebasnya sehingga berpengaruh terhadap jarak dan waktu pengereman 1.7 Batasan Masalah Penelitian
4 1) Penulis tidak menghitung gaya-gaya yang bekerja pada rangka sepeda motor listrik 2) Kecepatan tanpa merubah dari kecepatan kendaraan listrik sebelumnya. 3) Tidak menguji ketahanan pada rem
5
BAB II HASIL STUDI LITERATUR
2.1 . Tinjauan Pustaka 2.1.1. Sepeda Motor Surya Sepeda motor tenaga surya (Solar Car) atau tenaga matahari adalah jenis kendaraan listrik yang menggunakan tenaga matahari sebagai sumber energinya dimana energi matahari ditangkap kemudian diubah menjadi listrik dengan menggunakan serangkaian panel solar cell kemudian digunakan untuk mengisi baterai yang akan digunakan untuk menggerakkan motor listrik yang berfungsi untuk memutar roda. 2.1.2 Sistem Rem Rem
adalah peralatan
yang dirancang untuk mengurangi
kecepatan
(memperlambat) dan menghentikan kendaraan atau memungkinkan parkir pada tempat yang menurun atau tanjakan.Peralatan ini sangat penting pada kendaraan dan berfungsi sebagai alat keamanan dan menjamin untuk pengendara supaya aman. Dewasa ini menurut para ahli permobilan, rem adalah merupakan kebutuhan sangat penting untuk keamanan berkendaraan dan juga dapat berhenti di tempat manapun, dan dalam berbagai kondisi dapat berfungsi dengan bark dan aman.
6
Fungsi sistem rem pada kendaraan adalah untuk memperlambat atau mengurangi kecepata dan menghentikan atau memberhentikan kendaraan dalam jarak dan waktu yang memadai dengan cara terkendali dan terarah. 2.1.3. Jenis Rem Dalam melihat sebuah kendaraan, biasanya orang selalu mempertimbangkan berapa kecepatan tertinggi yang bisa dicapai oleh kendaraan tersebut, dan berapa waktu yang dibutuhkan untuk mendapat kecepatan tersebut. Padahal dibalik itu ada sistem lain yang dharus diperhatikan juga : sistem rem pada kendaraan tersebut. Semakin tinggi kecepatan yang bisa dicapai oleh suatu kendaraan maka jelas harus membutuhkan sistem rem yang mampu mengurangi kecepatan yang sudah dicapai tersebut nantinya. Sistem rem sendiri kemudian dibagi menjadi dua jenis : Rem Tromol dan Rem Cakram. Untuk sepeda motor listrik tenaga surya ini akan menggunakan sistem pengereman rem cakram, karena rem cakram dinilai lebih baik dibandingkan rem tromol.
Sistem rem tromol Rem tromol merupakan sistem rem yang telah menjadi metode pengereman
standar yang digunakan sepeda motor kapasitas kecil pada beberapa tahun belakangan ini. Alasannya adalah karena rem tromol sederhana dan murah. Konstruksi rem tromol umumnya terdiri dari komponen-komponen seperti: sepatu rem (brake shoe), tromol (drum), pegas pengembali (return springs), tuas penggerak (lever),
dudukan
rem tromol
(backplate),
dan
cam/nok
penggerak.
Cara
7 pengoperasian rem tromol pada umumnya secara mekanik yang terdiri dari; pedal rem (brake pedal) dan batang (rod) penggerak. Pada saat kabel atau batang penghubung (tidak ditarik), sepatu rem dan tromol tidak saling kontak. Tromol rem berputar bebas mengikuti putaran roda.Tetapi saat kabel rem atau batang penghubung ditarik, lengan rem atau tuas rem memutar cam/nok pada sepatu rem sehingga sepatu rem menjadi mengembang dan kanvas rem (pirodo)nya bergesekan dengan tromol. Akibatnya putaran tromol dapat ditahan atau dihentikan, dan ini juga berarti menahan atau menghentikan putaran roda. Rem tromol terbuat dari besi tuang dan digabung dengan hub saat rem digunakan sehingga panas gesekan akan timbul dan gaya gesek dari brake lining dikurangi. Drum brake mempunyai sepatu rem (dengan lining) yang berputar berlawanan dengan putaran drum (wheel hub) untuk mengerem roda dengan gesekan. Pada sistem ini terjadi gesekangesekan sepatu rem dengan tromol yang akan memberikan hasil energi panas sehingga bisa menghentikan putaran tromol tersebut. Rem jenis tromol disebut “internal expansion lining brake”. Permukaan luar dari hub tersedia dengan sirip-sirip pendingin yang terbuat dari aluminium– alloy (paduan aluminium) yang mempunyai daya penyalur panas yang sangat baik. Bagian dalam tromol akan tetap terjaga bebas dari air dan debu kerena tromol mempunyai alur untuk menahan air dan debu yang masuk dengan cara mengalirkannya lewat alur dan keluar dari lubang aliran. Berdasarkan cara pengoperasian sepatu rem, sistem rem tipe tromol pada sepeda motordiklasifikaskan menjadi dua, yaitu: 1. Tipe Single Leading Shoe
8 Rem tromol tipe single leading shoe merupakan rem paling sederhana yang hanya mempunyai sebuah cam/nok penggerak untuk menggerakkan dua buah sepatu rem. Pada ujung sepatu rem lainnya dipasang pivot pin (pasak) sebagai titik tumpuan sepatu rem.
Gambar 2.1. Sistem Rem Tromol Single Leading Shoe (Sumber:http://trampilan.blogspot.co.id/2013/07/cara-kerja-rem-sepeda-motor.html) 2. Tipe Two Leading Shoe Rem tromol tipe two leading shoe dapat menghasilkan gaya pengereman kira-kira satu setengah kali single leading shoe. Terutama digunakan sebagai rem depan, tetapi baru-baru ini digantikan oleh disk brake (rem cakram). Rem tipe ini mempunyai dua cam/nok dan ditempatkan di masing-masing ujung dari leading shoe dan trailing shoe. Cam tersebut bergerak secara bersamaan ketika rem digunakan
melalui batang
penghubung
yang
bisa
distel.
Setiap sepatu
rem mempunyai titik tumpuan tersendiri pivot) untuk menggerakkan cam.
9
Gambar 2.2. Sistem Rem Tromol Tipe Two Leading shoe (sumber:http://trampilan.blogspot.co.id/2013/07/cara-kerja-rem-sepeda-motor.html)
Komponen Sistem Rem Tromol 1.
Brake Pedal ( Pedal rem )
2.
Operating Rod ( Batang penghubung )
3.
Brake lever ( Tuas rem )
4.
Brake shoe ( Sepatu Rem )
5.
Drum ( Tromol )
Sistem Rem Cakram Menurut mekanisme penggerakannya, rem cakram dibedakan menjadi dua tipe, yaitu rem cakram mekanis dan rem cakram hidrolis. Pada umumnya yang digunakan adalah rem cakram hidrolis. Tabel : 2.1. Tabel Perbandingan Rem Cakram (Disk Brake)
Rem Tromol (Drum Brake)
Tidak perlu menginjak rem terlalu keras karena dibantu oleh fluida (hidrolis) untuk menggerakkan piston yang mendorong
Lebih berat karena murni tenaga manual untuk menginjak rem.
Rem Cakram (Disk Brake)
Rem Tromol (Drum Brake)
kampas rem. Kampas tidak cepat panas (memiliki pelepasan panas yang lebih baik)
Lebih cepat panas (minim pembuangan panas)
Hasil pengereman dapat mencapai 100% (karena menggunakan prinsip “menjepit”)
Daya pengereman maksimal hanya sekitar 70% (karena kampas rem tidak seluruhnya menempel pada tromol roda)
Durabilitas lebih baik (pada jalan menurun)
Rem tidak pakem saat banjir (karena perangkat rem dipenuhi air)
Daya pengereman lebih bergantung kepada lebar cakram dan kekuatan piston
Permukaan gesek yang lebih lebar dengan kinerja pengereman yang lebih lembut
Konstruksinya dan sistem pengeremannya Konstruksi tertutup (kampas tidak terbuka (kaliper berpotensi ditumpuki kotoran gampang rusak terkena kotoran dari yang mengeras dan dapat merusak cakram) luar)
(Sumber : http://www.hondacengkareng.com/membahas-kelebihan-rem-cakramdibandingkan-rem-tromol/)
2.1.4. Prinsip Kerja Rem Adanya sistem pengereman pada sepeda motor dengan maksud untuk mengurangi kelemahan pada Sepeda Motor , karena tidak mungkin sepeda motor dapat berhenti dengan segera walaupun mesin sudah dimatikan ( tidak dihubungkan ) , mesin merubah energi panas menjaidi energi kinetis ( energi gerak ) untuk
10
11 menggerakkan sepeda motor , dan rem sebaliknya merubah energi kinetis menjadikan kembali menjadi energi panas (dalam bentuk gesekan ) untuk menghentikan kendaraan. secara umum rem ini bekerja dengan cara saling bergesekannya antara sepatu rem/kampas rem dengan piringan
2.1.5. Komponen Sistem Rem Cakram Sistem rem pada sepeda motor mempunyai komponen – komponen utama Yaitu : a.
Master rem Master rem ini berfungsi sebagai penekan minyak rem karena sistem kerja dari
rem cakram adalah tekanan minyak rem terhadap caliper rem di dalam master rem ini ada komponen yang menempel, yaitu :
b.
-
Sebuah bak penampung Minyak Rem
-
Handle sebagai penekan piston
-
Pegas sebagai memantul handle agar kembali ke posisi semula
-
Piston atau penekan
Brake lines / selang Brake line / selang ini berfungsi sebagai penyalur dari minyak rem yang
mendapat tekanan dari piston di caliper c.
brake caliper
12 setelah minyak melalui selang kemudian berlanjut ke brake caliper di brake caliper ini ada batang penekan atau piston lagi yang fungsinya untuk menekan kanvas rem . Ada beragam jumlah piston dalam caliper, ada yang menggunakan satu piston saja ada juga lebih , tapi fungsinya tetap sama yaitu menekan kanvas rem. d.
Brake pad / kampas rem Kanvas biasanya terbuat dari campuran asbes yang di bentuk sedemikian rupa
sehingga bisa menghasilkan gesekan dan cengraman yang sangat kuat terhadap piringan atau disc .Di dalam sebuah kanvas biasanya ada garis - garis atau alur.fungsinya untuk mengurangi panas akibat gesekan selain itu juga sebagai tempat pembuangan serpihan kampas yang terkikis akibat gesekan
Gambar 2.4. Kanvas Rem (sumber:Dokumen Pribadi)
e.
Rotor / piringan ( Disc )
13 Tekanan dari kampas rem berlanjut di piringan cakram, karena kedua kampas rem menjepit dengan kuat sebuah piringan cakram maka terjadilah gesekan yang mampu memperlambat laju kendaraan f.
Minyak rem Minyak rem sebagai media atau perantara tekanan .
2.1.6. Penanganan Minyak Rem Hal-hal yang wajib diperhatikan dalam melakukan penanganan minyak rem: 1. Jangan mencampur minyak rem yang memiliki kemampuan berbeda, 2. Jangan sampai minyak rem tercemar dengan air atau minyaklain yang tidak sejenis, 3. Menyimpan minyak rem yang tidak digunakan di dalamtempat kemasan yang tertutup
rapat.Kesalahan
menyebabkankomposisinya
penanganan
minyak
rem
akan
berubah, menurunkan titik didih maupun
mengotori/mencemari minyak rem sehingga kualitasnya menurun. Persyaratan Kualitas Minyak Rem Berdasarkan ketentuan DOT ( Departemen of Transport ) Amerika, DOT 3 dan DOT 4 merupakan minyak rem biasa yang terbuat dan bahan dasar glikol dan mempunyai sifat-sifat:
Tititk didih sampai 270°C
Beracun dan merusak cat
Dapat terbakar
14
Menyerap air hingga titik didih turun / korosi maka harus diganti secara periodik.
Makin banyak kadar air pada minyak rem, sehingga titik didih minyak rem turun, mudah terbentuk gelembung udara di dalam minyak rem, efek / reaksi pengereman turun. Minyak rm DOT 5 adalah cairan rem khusus yang terbuat dari bahan dasar oli silicon dan mempunyai sifat-sifat:
-
Titik didih tinggi = 400°C
Anti korosi
Tidak menabsorbsi air
Tidak perlu diganti
Mahal
Tidak boleh dicampur DOT 3 / 4 ( sebaliknya )
Titik Didih Rem akan menjadi panas dengan adanya gesekan karena penggunaan yang
berulang kali, dan minyak rem juga sering menjadi uap. Kejadian ini disebut "vapor look" atau terhalang uap untuk mencegah hal ini diperlukan titik didih yang tinggi -
Mencegah karat pada logam Minyak rem yang digunakan harus sesuai dengan spesifikasi kendaraan tersebut,
dengan tujuan menghindari keasusan pada karet atau seal. Minyak rem dibuat dan
15 bahan sistetis dengan tujuan tidak merusak karet dan bisa tahan lama terhadap komponen-komponen rem. -
Viskositas Minyak rem hams memiliki kekentalan (viscosity) tertentu untuk meneruskan
tekanan dengan perubahan temperatur yang bervariasi. Minyak rem mempunyai 4 klasifikasi FMVSS (Federal Motor Vehicle Safety Standard). Klasifikasi ini berdasarkan titik didih minyak rem tersebut, dinyatakan oleh DOT (Department Of Transportation). Semakintinggi nilai DOT, titik didih minyak rem tersebut semakin tinggi (atau dengan kata lain kualitasnya juga semakin tinggi)
2.1.7. Penyetelan Otomatis Celah Rotor dengan Pad Bila pad menjadi aus, maka celah antara rotor dan pad bertambah dan memerlukan langkah yang lebih besar. Oleh karena itu dibutuhkan suatu mekanisme penyetelan celah otomatis yaitu piston seal type adjusting mechanism. 1. Celah Normal (Keausan Pad Tidak Ada) Bila rem dioperasikan ,maka piston seal membentuk elastis seperti pada gambar. Bila pedal rem dilepas, piston seal akan kembali ke bentuk semula, dan menarik piston kembali. Besarnya deformasi (amount of deformation) seal adalah celah pad. 2. Celah Terlalu Besar (Pad Aus)
16 Saat pad aus, bila rem dioperasikan maka gerakan piston akan lebih jauh, tetapi besarnya deformasiseal tetap. Bila pedal rem dilepaskan, maka piston kembali dengan jarak yang sama besar dengan deformasi seal, dan celah sepatu rem telah disetel.Penyetelan rem cakram terjadi secara otomatis yaitu sebelum terjadi proses pengereman : -
Tidak ada tekanan minyak rem.
-
Torak tidak bergerak.
-
Sil diam pada posisinya.
-
Saat pengereman ( pedal / tuas rem ditekan
2.1.8. Konsep Perancangan Rem rem maka akan menekan push rod kemudian ke piston master rem sehingga minyak rem akan ditekan oleh piston di master rem kemudian menekan minyak rem yang ada dalam selang pleksibel sehingga piston pada kaliper rem bergerak menekan pad rem dan akhirnya mencengkram piringan cakram Sistem rem yang digunakan dalam rancangan ini menggunakan tipe rem akram. Penekanan piston pada master silinder menggunakan sistem hidraulik yang ditekan oleh pedal rem. Cara kerja sistem rem sama seperti pada rem cakram sepeda motor, ini hanya dirancang dengan kecepatan maksimal 60 km/jam dan hanya dengan muatan maksimal 2 orang (maksimal 100kg) yaitu termasuk pengemudi dan penumpang. Dengan hanya meletakan dua rem cakram dibagian depan dan belakang akan cukup untuk mengontrol atau memperlambat atau mengurangi kecepatan hingga berhenti.
17
Gambar 2.3. Rem Cakram Depan (Sumber: Dokumen pribadi) 2.1.9. Cara Kerja Rem Cakram Pada rem cakram tipe hidrolis sebagai pemindah gerak handel menjadi gerak pad, maka digunakanlah minyak rem. Ketika handel rem ditarik, piston di dalam silinder master akan terdorong dan menekan minyak rem keluar silinder. Melalui selang rem tekanan ini diteruskan oleh minyak rem untuk mendorong piston yang berada di dalam silinder caliper. Akibatnya piston pada caliper ini mendorong pad untuk mencengkram cakram, sehingga terjadilah aksi pengereman. Belum bekerja : Tidak ada tekanan hidrolis Torak tidak tertekan Balok rem (pad) tidak menggesek piringan Tidak terjadi pengereman
18
Bekerja : Tekanan hidrolisa menekan torak Torak menekan pad Terjadi gesekan pada piringan Terjadi pengereman
2.2.
Dasar Kerja Rem
Kata hidrolik berasal dari bahasa Yunani “Hydor”yang berarti air, ini terdiri dari semua benda atau zat dalam hubungannya dengan air fluida dipakai untuk memindahkan energi oli mineral secara umum banyak dipakai pada sistem ini, walau demikian minyak-minyak sintesis, air, atau emulsi air dan oli pada prisipnya dapat juga dipakai, hanya dalam berbagai hal mempunyai keterbatasan-keterbatasan yang sangta berarti. Prinsip dasar kerja sistem hidrolik, fluida cair berfungsi sebagai penerus gaya. Minyak mineral adalah jenis fluida cair yang umum dipakai.
Prinsip dasar dari hidralik rem adalah pengunaan fluida (minyak rem) untuk memindahkan gaya dan gerak
Hidralik rem bekerja berdasarkan hukum pascal
Hukum Pascal “Tekanan yang diadakan dari luar kepada zat cair yang ada dalam ruangan tertutp akan diteruskan ole zat cai itu ke segala arah dengan sama rata”
19
Gambar 2.4. Hukum pascal (sumber: https://iksan35.wordpress.com/fisika-xi2/fluida/hukum-pascal/)
Rumus hukum pascal : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2.1) Keterangan : F1 = besar gaya penghisap 1 (N) F2 = besar gaya penghisap 2 (N) A1 = luas penampang penghisap 1 (m2) A2 = luas penampang penghisap 2 (m2)
2.3.
Rumus-Rumus Yang Akan Digunakan Rumus-rumus yang akan digunakan dalam perhitungan dalam skripsi ini
adalah sebagai berikut : 1. Menghitung perbandingan gaya pada pedal (K) didapat dari persamaan1
1
(2.1 ) Sumber Jurnal Ahmad Arifin (2007)
20
Dimana : K= ........................................................................................... (2.2)
a = jarak dari pedal rem ke fulcrum/ tumpuan. b = jarak dari pushrod ke fulcrum / tumpuan 2. Persamaan yang digunakan untuk mencari gaya yang keluar dari pedal rem (FK)2: FK = F. ........................................................................ (2.3) Dimana: FK = gaya yang dihasilkan dari pedal rem (kgf) F = gaya yang menekan pedal rem (kgf) = perbandingan tuas pedal rem Persamaan untuk menghitung hidrolik (Pe) yang dibangkitkan pada master silinder yaitu3: Pe= dimana A = πr2 atau A= . π x d2 Pe=
π
Pe=
(kg / cm2) ........................................................................ (2.4)
Dimana:
2 3
(2.2) ) Sumber Jurnal Ahmad Arifin (2007) (2.3) Halliday, Resnick, Walker, 2005. Fisika Dasar, Edisi Ketujuh Jilid I
21 Pe = tekanan hidrolik (kg / cm2) Fk = gaya yang dihasilkan dari pedal rem (kgf). d = diameter master silinder (cm) 3. Persamaan untuk mencari gaya yang menekan pad rem (Fp) yaitu:4 Fp = Pe (
atau Fp = Pe x (π )
Fp = Pe x 0,785 (d22)..................................................................... (2.5) Dimana : Fp
= Gaya yang menekan pad rem (kgf).
d2
= Diameter silinder kaliper (cm)
Pe
= Tekanan minyak rem (kg/cm2).
4. Gaya Gesek Pengreman (fµ). Untuk menghitung gaya gesek yang ditimbulkan oleh rem menggunakan persamaan yaitu5 : Fµ = µ. Fp ................................................................(2.6) Dimana : Fµ
= Gaya gesek pengereman (kgf)
µ
= Koefisien gesek
Fp
= Gaya yang menekan pad (kgf)
2.4.
4 5
Penelitian Relevan
(2.4) Sumber Sularso, Suga (1978) (2.5) ) Sumber Jurnal Ahmad Arifin (2007)
22 Dalam melaksanakan penelitian, penulis telah melakukan survey. Hal ini dimaksudkan agar tidak ada kesalah pahaman proses penelitian akibat penelitian yang sama dengan penelitian lain. Dari survey tidak ada penelitian yang sama atau serupa dengan yang penulis angkat didalam skripsi ini. Namun dalam hal ini penulis juga menggunakan kajian penelitian yang berhubungan dengan skripsi ini yaitu:
1.
RAHMAT
HIDAYAT
UNIVERSITAS PREDIKSI
PUTRA
DIPONEGORO
(2013) ,
,SKRIPSI
SEMARANG.
PENELITIAN TENTANG
UMUR TEKNIS SISTEM REM TROMOL PADA
SEPEDA MOTOR (STUDI HONDA SUPRA X 125) Salah satu komponen dalam sub-assembly rem yang harus dirawat dan diganti secara rutin adalah kanvas rem. Pada penelitian ini akan dibahas mengenai kanvas rem tromol,di sepeda motor Honda Supra X 125 dengan merek AHM (Astra Honda Motor). Kanvas rem akan diuji melalui pengujian keausan, pengujian koefisien gesek dan uji kekuatan lem. Dari hasil pengujian tersebut nantinya akan dihasilkan umur kanvas rem dan kegagalan pada kanvas rem serta dianalisa menggunakan metode Neimann dan distribusi weibull untuk mendapatkan umur dari kanvas rem. Dari pengujian keausan, pengujian koefisien gesek dan pengujian kekuatan lem didapatkan umur dari kanvas rem yaitu 10000 km, 35500 injakan, 5-6 bulan. Dari perhitungan metode Neimann didapatkan umur komponen kanvas rem
23 adalah 5-6 bulan. Nilai koefisien gesek dari kanvas dari pengujian koefisien gesek 0,52. 2. STEVANUS
WISNU
SETYA
NUGRAHA
(2011);
SKRIPSI
PENELITIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET, SURAKARTA. TENTANG PENGARUH SISTEM REM CAKRAM GANDA HASIL MODIFIKASI DAN VARIASI KECEPATAN TERHADAP EFISIENSI PENGEREMAN PADA SEPEDA MOTOR. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa: 1) Modifikasi sistem rem cakram„ganda berpengaruh signifikan terhadap tingkat efektifitas pengereman pada sepeda motor Yamaha Jupiter-Z tahun 2005, ini ditunjukkan dengan harga Fobservasi =185,69 dan Ftabel =1,98 pada taraf signifikansi 1%, sehingga Fobservasi > Ftabel 2) Variasi kecepatan kendaraan berpengaruhsignifikan terhadap tngkat efektifitas pengereman pada sepeda motor Yamaha Jupiter-Z tahun 2005, ini ditunjukan dengan harga Fobservasi = 8,75 dan Ftabel = 3,65 pada taraf signifikansi 1%, sehingga Fobservasi > Ftabel 3) Ada interaksi antara variasi sistem rem cakram ganda dan variasi kecepatan kendaraan terhadap tingkat efektifitas pengereman pada sepeda motor Yamaha Jupiter tahun 2005,ini ditunjukan dengan harga Fobservasi = 3,62 dan Ftabel = 2,82 pada taraf signifikansi 1%, sehingga Fobservasi > Ftabel
3. IAN HARDIANTO, HOO YUNG SEN (2008);SKRIPSI PENELITIAN UNIVERSITAS
KRISTEN
PETRA
SURABAYA,
PENELITIAN
24 TENTANG KINERJA REM TROMOL TERHADAP KINERJA REM CAKRAM
KENDARAAN
RODA
DUA
PADA
PENGUJIAN
STASIONER. Pada Penelitian ini mengatakanPerangkat rem merupakan komponen yang sangat penting bagi keselamatan pengendara. Sebagaimanadiketahui bahwa sistem rem yang ada, selain pengereman dengan engine brake juga dengan metode gesekan.Konsepnya sistem rem harus mampu mengurangi kecepatan atau menghentikan kendaraan secara aman, baik dan terkendali pada kondisi jalan lurus maupun pada sag kondisi berbelok. Pengujian sistem rem dilakukan pada perangkat rem tromol dan cakram yang standar pada model kendaraan roda-2 yang ditentukan, yaitu: sepeda motor dengan kecepatan, dan tekanan pedal rem variabel . Hasil pengujian ditampilkan hubungan antara input kecepatan roda dan besarnya tekanan pedal rem, untuk rem cakram dan rem tromol terhadap waktu berhenti dan jarak pengereman berhenti. Kesimpulan menunjukkan bahwa pada kecepatan kendaraan yang tinggi dan tekanan pedal rem masing-masing 4 kg dan 6 kg, baru terlihat perbedaan yang signifikant pemakaian rem tromol dan rem cakram pada pengujian stasioner untuk mengetahui tingkatan safetynya. 4. WAHYU UTOMO (2013):SKRIPSI PENELITIAN UNIVERSITAS SEBELAS
MARET,
SURAKARTA.
TENTANG
PENGARUH
KETEBALAN KAMPAS REM TERHADAP GETARAN SISTEM REM CAKRAM PADA BERBAGAI KONDISI PENGEREMAN.
25
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kondisi getaran pada rem dan menganalisis parameter-parameter yang berpengaruh terhadap respon getaran yang terjadi. Pengujian dilakukan dengan memvariasikan aspek ketebalan kampas pada rig uji ketebalan kampas rem dengan parameterparameter pengoperasian, meliputi tekanan pengereman dan putaran poros. Pengujian dilakukan pada ketebalan kampas rem (9, 6, dan 3) mm, dengan variasi tekanan pengereman 0,6 bar dan 1 bar, pada arah axial dan radial pada putaran poros (425, 637, 850, dan 1061) rpm, pengukuran getaran dengan alat vibration meter Lutron VB_8202. Hasil pengujian menunjukkan bahwa peningkatan nilai amplitudo getaran sebesar 2-4,7 m/s2 mengindikasikan terjadi keausan kampas rem. Peningkatan nilai amplitudo getaran disebabkan oleh berkurangnya masa kampas, yang mempengaruhi penurunan nilai redaman terhadap getaran. Peningkatan tekanan pengereman dan putaran poros akan meningkatkan gaya eksitasi yang menyebabkan nilai amplitudo getaran semakin meningkat.
5. MUHAMMAD MUSHLIH ELHAFID (2014) SKRIPSI PENELITIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET, SURAKARTA ANALISA BAHAN KAMPAS REM TERHADAP RESPON GETARAN PADA SISTEM REM CAKRAM penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh bahan kampas rem terhadap respon getaran sistem rem cakram pada berbagai kondisi pengereman. Penelitian dilakukan dengan mengukur respon getaran
26
menggunakan vibration meter. Pada penelitian ini, pengujian dilakukan dengan memvariasikan jenis bahan kampas rem metalik, non-asbes dan keramik dengan parameter-parameter pengoperasian meliputi kecepatan putaran piringan rem dan tekanan pengereman. Masing-masing bahan kampas rem diuji dengan variasi putaran piringan rem 425, 637, 850, 1062 rpm dan variasi tekanan 0,5 bar, 1 bar, 1,5 bar.Selanjutnya, dalam penelitian ini juga dilakukan pengujian karakteristik kampas rem menggunakan metode impact testing dengan alat impulse hammer. Pengujian ini didasarkan pada standar Society of Automotive Enginners J2598. Hasil pengujian diperoleh karakteristik dinamik kampas rem seperti frekuensi pribadi dan rasio redaman. Hasil penelitian menunjukkanjenis bahan kampas rem,putaran piringan rem dan tekanan pengereman berpengaruh terhadap respon getaran pada sistem rem cakram. Dengan meningkatnya kecepatan putaran piringan remdan tekanan pengereman, maka akan meningkatkan gaya eksitasi sehingga menyebabkan nilai amplitudo getaran pada sistem pengereman semakin besar.Pada kecepatan 425 rpm dan tekanan 0,5 bar,pemakaianbahan kampas rem keramikmenghasilkannilai amplitudo getaran terendah yaitu sebesar 1 m/s2, kemudian kampas rem non-asbes sebesar 1,1 m/s2 dan nilai amplitudo getaran tertinggi pada pemakaian kampas rem metalik sebesar 1,2 m/s2. Pemakaian bahan kampas rem keramik juga menunjukkan nilai amplitudo getaran terendah untuk semua variasi kecepatan dan tekanan pengereman. Hal ini disebabkan karena kampas rem keramik memiliki frekuensi natural yang
27
paling rendah, maka nilai rasio redamannya tinggi sehingga mengurangi amplitudogetaranyang terjadipada sistem pengereman.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tempat Dan Waktu penelitian 3.1.1. Tempat Penelitian Tempat pengumpulan data banyak dilakukan di RumahJl. Sultan Adam, Pondok Kelapa II RT 03,RW 05 No.83 Kel.Sungai Miai Banjarmasin Utara. 3.1.2 Waktu Penelitian Kegiatan penelitian dilaksanakan mulai bulan mei 2015. Dari tahap persiapan bahan dan alat sampai perakitan sepeda motor listrik tenaga surya serta perancangan sistem remnya BULAN
RENCANA KEGIATAN
Mei
Juni
Studi literatur Pengumpulan Data Pengolahan Data Penyusunan laporan Seminar Proposal Seminar Hasil Sidang Hasil
28
Juli
Agustus
September
29
3.2. METODE PENELITIAN Dalam metode penelitian ini sangat penting dilakukan karena merupakan alat untuk menentukan langkah-langkah penelitian.Untuk mengetahui beberapa pengaruh pengaruh penelitian perlu dilakukan langkah-langkah sebagai berikut: 3.2.1
Studi literatur Sasaran utama studi literatur adalah mengetahui gambaran tentang sistem rem cakram dengan mengumpulkan serta mempelajari sumber informasi dari buku, diktat kuliah dan jurnal.
3.2.2
Pengumpulan data Pengumpulan data untuk studi sistem rem cakram pada sepeda motor listrik dilakukan dengan cara pengamatan langsung pada motor listrik tenaga surya pada saat penelitian. Metode penelitian yang digunakan adalah : 1. Membuat data dari hasil pengujian yaitu jarak penegereman dengan masing-masing dengan beban gaya injak pedal rem. 2. Mencatat waktu dan jarak yang diperlukan dalam pengereman dengan beban gaya injak pedal rem seperti diatas sampai sepeda motor berhenti.
3.2.3 Pengolahan dan Analisis Data Penyusunan laporan disertai data-data berupa gambar, perhitungan dan table yang dapat membantu dan menyampaikan informasi dan analisis
30 data. Untuk mendapatkan data-data hubungan yang diinginkan, maka dilakukan langkah-langkah pengolahan data sebagai berikut:
Hasil pengukuran manual dari master silinder dan silinder roda pada rangkaian rem adalah: Tabel 3.1 untuk hasil pengukuran master silinder No
Bagian yang diukur
Hasil yang diukur
1
Diameter master silinder
................... cm
2
Diameter master kaliver
................... cm
Tabel 3.2 untuk hasil perhitungan No Kecepatan (km/jam)
F (kgf)
FK (kgf)
Pe (Kg/cm2)
Fp (Kg/cm2)
Fπkampas 2 rem(Kg/cm )
Fπpiringan cakram ((Kg/cm
1
20
1
2
20
1,5
3
20
2
4
20
2,5
S (detik)
2
)
A (Me ter)
3.2.4 Pengambilan Kesimpulan Akan disimpulkan dengan melihat dari perhitungan jarak dan waktu saat pengereman . agar mengetahui seberapa lama pengereman.
31
3.4. Sistematika Penelitian Uraian langkah-langkah penelitian diatas dapat dijabarkan ke dalam diagram alir penelitian sebagai berikut:
START STUDI LAPANGAN
STUDI LITERATUR
- Mempelajari hal yang terkait dengan sistem rem - Pemilihan sistem rem yang akan digunakan
- Buku - Internet - Joural - Perakitan Sistem Rem Pada sepeda motor
PENGUJIAN SISTEM REM - Pengujian tekanan pada pedal rem, mencatat waktu yang diperlukan dalam pengereman, mencatat jarak pengereman.
ANALISA - Pengambilan data dan pengolahan data dari hasil pengujian serta menganalisa data hasil dari pengujian.
PENYUSUNAN TUGAS AKHIR KESIMPULAN
SELESAI
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian
32
3.5. Spesifikasi Kendaraan
Gambar 3.1. Rancang Bangun Sepeda Motor Listrik Tenaga Surya Kendaraan yang dirancang dan dibuat dengan spesifikasi seperti dibawah ini : 1
Berat bersih : 95 kg
2
Kapasitas : 2 orang ( 110 kg )
3
Kecepatan maksimal kendaraan : 45 km/jam
4
Baterai untuk supply penggerak motor : 60 volt / 20 ampere
5
Baterai untuk solar cell 12 Volt / 50 ampere
6
1 motor penggerak
33 7
Daya Motor : 800 Watt
8
Panjang kendaraan : 180 cm
9
Tinggi kendaraan : 150 cm
10 Lebar kendaraan : 67 cm 3.6.
Model Kendaraan Pada langkah awal dalam pengerjaan desain mobil ini adalah membuat
model dari kendaraan tersebut. Dalam gambar diatas ini adalah gambar dari mobil listrik wisata tenaga surya secara keseluruhan pada kendaraan namun bodi dan dashboard belum dibuat karena proses penambahan asesoris dapat dilakukan sewaktu-waktu dan bisa berubah. Rancangan kendaraan ini sudah meliputi kerangka pokok dan fungsi-fungsi penting pada kendaraan. 3.7.
Skema Penelitian
Gambar 3.2. Skema Penelitian Sistem Rem Cakram (Sumber:http://indra-yvc-st.blogspot.co.id/2011/11/cara-kinerja-disc-brake-remcakram.html)
BAB IV ANALISA DATA DAN HASIL PENELITIAN 4.1. Data Hasil Pengujian Dari penelitian yang dilakaukan terhadap sepede motor listrik bertenaga surya, didapatkan hasil pengukuran manual dari rangkaian rem maka data - data sebagai berikut : 4.1.1. Hasil Pengukuran Manual Dari Master silinder Dan Silinder Kaliper Hasil pengukuran manual dari master silinder dan silinder caliper pada rangkaian rem adalah : Tabel 4.1. Hasil pengukuran master silinder No
Bagian yang diukur
Hasil yang diukur
1
Diameter master silinder
1,55 cm
2
Diameter master kaliver
2,48 cm
4.1.2. Perhitungan Gaya Pada Rem Cakram A.
Gaya yang keluardari handle rem cakram
Perbandingan pedal rem yaituK = F. .K = 12/1,03 = 11,6
34
35 Dari hasil pengukuran terhadap handle rem pada rangkaian rem yaitu :jarak dari handle rem ketumpuan (a) = 12 cm dan jarak dari pushrod ketumpuan (b) = 1,03 cm maka perbandingan handle rem nya adalah 11,6.
36
Sedangkan gaya yang menekan handle rem adalah 2 kgf , disini penulis cuman menggunakan nilai F= 2kgf FK = F. ataufk = F.K
F.K = 2 . 11,6 =23,2 kgf B. Tekanan Hidraulik (Pe) Tekanan Hidraulik (Pe) yang dibangkitkan master silinder pada rangkaian rem :
Pe =
π
Pe=
Pe=
= =6,26kg/ Dimana : Pe = Tekanan Hidraulik (kg/ FK = 47,2 kgf d1 = 15,5 mm = 1,55 cm
)
37 C. Gaya yang menekan pad rem (Fp) Gaya yang menekan pad rem: Fp = Pe x 0,785 (d22) Diketahui : Pe = 25,04 kg/ d2 = 24,8 mm = 2,48 cm Fp = Pe x 0,785 (
)
Fp = 25,04 x 0,785 (
)
Fp = 25, 04 x 0,785 . 6,1504 Fp = 25,04 x 4,828 =120,89 kg/
D. Gaya Gesek(fµ kamvas rem). Untuk menghitung gaya gesek yang ditimbulkan oleh rem menggunakan persamaan: Fµ = µ. Fp Fµ = 0,3 x 120,89 kg/
38
Fµ = 36,27 kg/ E. Gaya Gesek (fµpiringancakram ) Fµ = µ. Fp Fµ = 0.2 x 120.89 kg/ Fµ =24.18 kg/
4.2. Hasil Pengolahan Data 4.2.1. Tabel Hasil Pengolahan Data Hasil yang didapat dari pengolahan data -data percobaan/ perhitungan yang diperoleh dimasukan kedalam grafik sehingga mepermudah untuk menganalisa nya guna mendapat gambaran yang lebih jelas mengenai pengaruh gaya tekan pada handle rem terhadap waktu pengereman dengan kecepan yang bervariasi dan dengan beban yang sama yaitu 2 kgf . Tabel 4.2. Data Hasil Perhitungan
5 0
1
Kecepatan (km/jam)
F (kgf)
FK (kgf)
Pe (Kg/cm2)
Fp (Kg/cm2)
Fπkampas rem (Kg/cm2)
Fπpiringancakra 2 m ((Kg/cm )
S (deti k)
a (Met er)
45
1
11,6
6,1
29,45
8,83
5,89
6,36
3,3
39 2
45
1,5
11,6
9,2
44,41
13,32
8,88
5,15
2,7
3
45
2
11,6
12,3
59,38
17,81
11,87
5,03
2,3
4
45
2.5
11,6
15,6
75.31
22,59
15,06
4,06
1,8
40
` 4.2.2. Analisa data Berdasarkan hasil-hasil pengolahan dan penelitian data yang saya peroleh dari semua percobaan dapa tdilihat pada table dan grafik sebagai berikut:
3
Gaya Tekan F (kgf)
2.5 2 1.5 1 0.5 0 6,1
9,2
12,3
15,6
Tekanan Hidrolik Pe (kg/cm2)
Gambar 4.1. Grafik Hubungan antara gaya tekan pedal terhadap tekanan minyak rem Dari grafik hubungan antara gaya injak pedal rem F terhadap tekanan minyak Pe diatas terlihat semakin besar nilai gaya injak pada pedal rem maka tekanan hidroliknya semakin juga bertambah besar. Keterangan : -
Pada nilai F Min : 1 kgf maka nilai Pe= 6,1 km/cm2
-
sedangkan pada nilai F Max = 2,5 kgf maka nilaiPe = 15,6 kg/cm2
41
3
Gaya Tekan F (kgf)
2.5 2 1.5 1 0.5 0 29.45
44.41
59.38
75.31
Gaya Yang Menekan Pad Rem Fp (kg/cm2)
Gambar :Grafik 4.2. Grafik Hubungan antara gaya tekan rem terhadap gaya yang menekad pad rem.
Pada Gambar Grafik diatas menyatakan hubungan antara besar gaya tekan terhadap gaya yang menekan pad rem yaitu semakin besar gaya tekanan yang diberikan pada rem semakin besar pula gaya menekad pad rem. Keterangan : -
adanilai F Min : 1 kgfmakanilaiFp= 29,45 kg/cm2
-
sedangkanpadanilai F Max = 2,5 kgfmakanilaiFp= 75,31 kg/cm2
42 3
Gaya Tekan F (kgf)
2.5 2
1.5 1
0.5 0 8.83
13.32
17.81
22.59
Gaya Gesek Pengereman F (kg/cm2)
Gambar 4.3. Grafik hubungan antara gaya tekan pedal rem terhadap gaya gesek rem
Pada gambar grafik diatas yang menunjukan hubungan antara gaya gesek yang terjadipada pad rem dengan piringan cakram ,dapat dilihat bahwa semakin besar gaya yang menekan rem makanilai gaya yang keluar semakin besar pula.
Keterangan: -
PadaNilai F min = 1 kgfmakanilai F Gesek = 8,83
-
Sedangkanpadanilai F max = 2,5 kgfmakanilai F gesek = 22,59 kg/cm2
43
4 3.5
Gaya menekan pedal F (kgf)
3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0.5
1
1.5
2.5
Waktu Pengereman S (detik)
Gambar 4.4. Grafik hubungan antara gaya tekan pedal rem terhadap waktu pengereman (s) pada kecepatan 20 km/jam
Dengan meihat hasil pengujian yang dilakukan yang dijelaskan dengan grafik pada gambar 4.4. dapat dilihat bahwa semakin besar gaya tekan yang diberikan pada rem maka nilai waktu yang diperlukan dalam pengereman semakin kecil atau semakin singkat, dari pengujian nilai tekan yang diberikan maksimal 2,5 kgf, itu sudah cukup untuk membuat piringan cakram berhenti berputar.
Keterangan : -
Padanilai F min = 1 kgfmakanilaipengereman 3,36 detik
-
SedangkanPadanilai F max = 2,5 kgfmakanilaipengeremanyaitu 1,06 detik.
44
3.5
Gaya menekan pedal F (kgf)
3 2.5 2 1.5
Series 1
1 0.5 0 1
1.5
2
2.5
Jarak Pengereman α (meter)
Gambar 5.1. Grafik Hubungan Antara Gaya Tekan Rem Terhadap Terhadap Jarak Pengereman pada kecepatan 20 km/jam
Pengujian yang ditunjukanpadagambar 4.5. dengan grafik hubungan antara gaya yang menekan pada pedal rem dengan jarak pengereman (s) yang diperlukan dalam pengereman , terlihat bahwa semakin besar gaya pijak yang diberikan pada pedal rem maka jarak yang diperlukan dalam pengereman semakin pendek.
Keterangan : -
Pada nilai F min = 1 kgf maka nilai jarak pengereman = 3,3 meter
-
Sedangkan pada nilai F max = 2,5 kgf maka nilai jarak pengereman lebih dekat yaitu 1,8 meter.
45
Dari hasil perhitungan gaya pada rem cakram dan penelitian yang ditunjukan padagrafik , menunjukan hubungan nilaibesar gaya (F) yang diberikan pada pedal rem maka nilai tekanan minyak (Pe), gaya yang menekan pad rem (Fp) dan gaya gesek pengereman(Fµ) semakin bertambah juga . Dan Dapat Dilihat Juga Adanya Perubahan nilai waktu pengereman S (Detik) dan jarak pengereman
a(meter)
terhadap beban injakan F (Kgf) yang diberikan pada pedal rem .pengujian ini dilakukan dengan satu tahap , yaitu dengan beban 1 kgf , 1,5 kgf , 2 kgf , 2,5 kgf dengan kecepatan yang sama pada setiap pengujian yaitu 20 km/jam. Sehingga hasil yang didapat dari pengujian tersebut dibuat suatu grafik hubungan antara beban injakan dan waktu pengereman serta hubungan antara beban injakan dengan jarak pengereman .
BAB V PENUTUP
5.1.
Kesimpulan Dari hasil pengujian sistem rem cakram pada sepeda motor listrik tenaga
surya yang dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa : 1. Semakin besar gaya pijak yang diberikan pada pedal rem maka waktu yang diperlukan dalam pengereman sampai mobil berhenti semakin singkat juga, Pada F = 1 kgf nilai waktunya 3,36 detik, pada F = 1,5 kgf nilai waktunya 2,15, pada F = 2 kgf nilai waktunya 2,03, pada F = 2,5 nilai waktunya 1,06 tekanan maksimal 2,5 kg. 2. Semakin besar gaya pijak yang diberikan pada pedal rem menghasilkan jarak pengereman yang semakin dekat pula F=1 kgf Jarak pengeremannya 3,3 m, pada F =1,5 kgf jarak pengeremannya 2,7, pada F = 2 kgf jarak pengereman 2,3 m, pada F = 2,5 kgf jarak pengereman 1,8 5.2.
Saran Pada penelitian ini masih banyak kekurangannya, diantaranya tentang kecepatan sepeda motor listriknya , masih terbatas. Karena kecepatan dari sepeda motor listrik tenaga surya ini tidak seperti sepeda motor yang menggunakan mesin bensin , kecepatan makasimalnya 45 km/jam untuk 1
46
penumpang. Maka diharapkan pada penelitian berikutnya dapat menambah kecepatan kendaraan sehingga tenaga sepeda motor ini lebih bagus.
47
DAFTAR PUSTAKA Halliday, Resnick, Walker, 2015 Fisika Dasar, Edisi Ketujuh Jilid 1. Erlangga. Jakarta Sularso, Suga.1978. Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin, P.T. Pradya Paramita, Jakarta Yulianto, Sukijo, Rusyad Nurdin, 2005, Perbaikan sistem rem , Departemen Pendidikan Nasional, Bojonegoro.
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Sistem Rem Tromol Single Leading Shoe……………………….....….8 Gambar 2.2. Sistem Rem Tromol Tipe Two Leading shoe…………………….....…8 Gambar 2.4. Kanvas Rem……………………………………………………….…..11 Gambar 2.3. Rem Cakram Depan……………………………………………….......16 Gambar 2.4. Hukum pascal………………………………………………………….18 Gambar 3.1. Rancang Bangun Sepeda Motor Listrik Tenaga Surya...……………...30 Gambar 3.2. Skema Penelitian Sistem Rem Cakram………………………………..31
Gambar 4.1. Grafik Hubungan antara gaya tekan pedal terhadap tekanan minyak Rem…………………………………………………………………………………36
Gambar :Grafik 4.2. Grafik Hubungan antara gaya tekan rem terhadap gaya yang menekad pad rem…………………………………………………………………….37
Gambar 4.3. Grafik hubungan antara gaya tekan pedal rem terhadap gaya gesek Rem………………...………………………………………………………………..38 Gambar 4.4. Grafik hubungan antara gaya tekan pedal rem terhadap waktu pengereman (s) pada kecepatan 20 km/jam………………………………….………39
Gambar 5.1. Grafik Hubungan Antara Gaya Tekan Rem Terhadap Terhadap Jarak Pengereman pada kecepatan 20 km/jam………………………………………….….40
DAFTAR TABEL Tabel : 2.1. Tabel Perbandingan………………………………………...…………....9 Tabel 3.1 untuk hasil pengukuran master silinder………………………………...…28 Tabel 3.2 untuk hasil perhitungan……………………………..………………….…28 Tabel 4.1. Hasil pengukuran master silinder………………………………..……….32 Tabel 4.2. Data Hasil Perhitungan………………………..………………………….35
