PERANCANGAN SISTEM PENGEREMAN HIDROLIS PADA MOBIL URBAN DIESEL TUGAS AKHIR BIDANG KONTRUKSI

BAB I
PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang Masalah
Mobil urban adalah kendaraan yang di desain irit bahan bakar
dengan tampilan menyerupai mobil penumpang pada saat ini hanya saja
ukurannya yang jauh lebih kecil karena mobil urban ini di khususkan
untuk satu penumpang saja, mobil urban ini di buat secara khusus dengan
melihat regulasi yang ada dan digunakan untuk di perlombakan pada acara
indonesia energy marathon challange (IEMC). IEMC adalah suatu kegatan
yang diadakan untuk menguji kemapuan merancang dan membangun
kendaraan yang aman irit dan ramah lingkungan.
Rem merupakan salah satu bagian utama dalam setiap kendaraan
karena memiliki fungsi penting dalam pengoperasian kendaraan,
Kendaraan bergerak dan berjalan pada jalan yang tidak selalu rata, kadang
mendaki dan menurun . Demikian juga, tidak hanya berjalan pada jalan
yang lurus terkadang kendaraan berbelok saat berada pada tikungan dan
berhenti secara tiba-tiba.Untuk mengatasinya, maka setiap kendaraan
harus dilengkapi dengan system pengereman yang lebih aman.
Sistem pengereman hidrolis merupakan salah satu jenis system
pengereman yang banyak digunakan pada beberapa kendaran roda empat.
Rem hidrolis ini juga dipergunakan dalam pembuatan mobil urban diesel
untuk perlombaan IEMC 2014 Pemilihan system hidrolis ini dikarenakan
lebih efisien dibandingkan dengan system pengereman yang lain seperti

1

2

pengereman tromol,dimana system pengereman hidrolis hasil pengeremannya
bias mencapai 100 % dan tidak perlu menginjak lebih keras karena dibantu
oleh fluida untuk menggerakan piston yang mendorong kampas rem.
Sebagai salah satu system yang sangat penting dalam kendaraan,
maka system pengereman itu perlu di kembangkan sedemikian rupa sesuai
dengan pemanfaatan untuk penggunanya. Maka dari itu dalam tugas akhir ini
akan membahas bagaimana merancang system pengereman hidrolis pada
mobil urban diesel.

1.2

Perumusan Masalah
Rumusan masalah pada perancangan ini adalah bagaimana
merancang system pengereman hidrolis pada mobil urban diesel.

1.3

Tujuan
Tujuan dari perancangan ini adalah untuk mendapatkan sebuah
rancangan system pengereman hidrolis yang digunakan untuk mobil urban
diesel pada IEMC 2014

1.4

BatasanMasalah
1. Aliran tekanan fluida pada setiap rem sama
2. Kecepatan maksimal mobil 60 km/jam
3. Dalam perancangan mobil ini di asumsikan berjalan dipermukaan
yang datar
4. Perancangan ini hanya menghitung sistem pengereman.

PERANCANGAN SISTEM PENGEREMAN HIDROLIS
PADA MOBIL URBAN DIESEL
TUGAS AKHIR
BIDANG KONTRUKSI
Diajukan kepada :
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan
Program Sarjana Teknik (S1)

Oleh :
MOHAMAD YUSRON
201010120311046

JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015

i

POSTER

ii

iii

iv

v

vi

ABSTRAK
Kendaraan urban diesel yaitu kendaraan roda empat yang menggunakan
sistem engine diesel, selain harus memiliki performa yang stabil dan baik juga
harus mempunyai sistem pengereman yang baik juga, Sistem pengereman
merupakan perangkat penting dari sebuah kendaraan, sebagai perangkat
pengaman

yang

berfungsi

mengurangi

kecepatan

kendaraan

maupun

menghentikan kendaraan tersebut secara langsung. Setelah kendaraan selesai
dirancang dan dapat berjalan, sistem pengeraman memegang peranan penting
sebagai alat pengaman untuk menghindari terjadimya hal hal yang tidak di
inginkan
Perancangan dilakukan menggunakan metode yang di lakukan oleh pahl
dan beitz , yang kemudian di dukung dengan bantuan perangkat lunak yang
mampu untuk pembuatan suatu model dalam bentuk gambar 3 dimensi, dalam hal
ini software yang digunakan adalah Autodesk Inventor, sehingga dapat mendapat
suatu konsep desain dalam perancangan system pengereman hidrolis,
Dari hasil perancangan dan perhitungan yang telah dilakukan
mendapatkan hasil sebagai berikut Torsi pada rod = 47,8 Nm , Torsi gesek
pengereman = 88,19 Nm, gaya yang menekan pad rem =59,10 N, Tekanan
minyak pada setiap kaliper cakram = 7,36 kg/cm2, Faktor efektifitas rem= 0,7 ,
gaya pada gandar depan = 298 N, Gaya pada gandar belakang = 411,3 N , Luas
lapisan rem depan = 1787 mm2 , Luas lapisan rem belakang = 2360 mm2 , gaya
yang menekan master silinder = 14,7 kg , dan gaya pada pedal rem = 5 kg .
Kata kunci : Urban diesel , Pengereman hidrolik

vii

ABSTRACT
Urban diesel vehicle are four wheel vehicle used diesel engine system,
besides must have stabilized performance and good must also have good brake
system. Brake system constitute important device on vehicle, as safety device that
use to decrease accelaration of vehicle as well as to stop immediately the vehicle.
After the vehicle completed designed, brake system is important part as safety
equipment for avoid accidents.
The design is done using a method done by Pahl and Beitz, who later boosted
with the help of software that is able to manufacture a model in the form of 3dimensional image, in this case the software used is Autodesk Inventor, so as to
obtain a design concept in the design hydraulic braking system
System used on braking vehicle is hydrolis brake system. From design and
count have done obtained as follows : Rod Torque + 47,8 Nm, Friction Torque
Braking = 88,19 Nm, Brake Compressive Force = 59,1 N; Oil Pressure Caliper =
7,36 kg/cm2, Brake Effectiveness Factor = 0,7 ; Force on The Front Axle = 298
N; Force on The Reae Axle = 411,3 N; Wide front brake Linings = 1787 mm²;
Wide rear Brake Linings = 2360 mm², Force Pressing Master Cylinder = 14,7 kg,
brake pedal force = 5kg
Keyword : Diesel Urban , Hydrolic brake

viii

KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada kehadirat Allah SWT yang
mana hanya atas limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayahNya laporan tugas
akhir dengan judul “PERANCANGAN SISTEM PENGEREMAN HIDROLIS
PADA MOBIL URBAN DIESEL” ini akhirnya dapat terselesaikan.
Seiring penyusunan skripsi ini, terdapat hambatan dan rintangan yang
dihadapi, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan tersebut terasa
ringan dan dapat teratasi. Oleh sebab itu sepatutnya saya ungkapkan terima kasih
atas jasa baik yang selama ini telah diterima, baik nasehat, petunjuk, ide, saran,
serta bimbingan berupa apapun sehingga penyusun dapat menyelesaikan sekripsi
ini. Ungkapan terimaksih tersebut disampaikan kepada :
1. Allah SWT, atas semua nikmat dan karuniNYA serta ridhoNYA
2. Ayah dan Ibunda ( Haseev bin Asyfan dan Miskiyah binti Fauzan Syukur)
yang telah memberikan do’a dan dukungan sampai anakmu yang ganteng dan
nakal ini dapat menyelesaikan tugas akhir dengan lancar.
3. Bapak Ir.Daryono, MT dan Bapak Budiono, SSi.MT. selaku ketua jurusan
dan sekertaris jurusan teknik mesin UMM.
4. Bapak Ir.Mulyono,MT selaku dosen wali Teknik mesin class B ‘10
5. Bapak Ir. Ali Saifullah, MT dan Bapak Drs. Moh,Jufri, ST.MT. Selaku Dosen
Pembimbing I dan II yang telah memberikan bimbingan serta arahan selama
penyusunan sekripsi ini dilakukan.
6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan
teoritis seara langsung maupun tidak langsung.
7. Kawan – kawan seperjuangan di HMM , SEFA , MEKATRONIK UMM,

ix

x

DAFTAR ISI
COVER ................................................................................................................ i
POSTER ............................................................................................................... ii
LEMBARAN PENGESAHAN........................................................................... iii
LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING I ..................... iv
LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING II .................... v
LEMBAR PERYATAAN ................................................................................... vi
ABSTRAK ........................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ......................................................................................... ix
DAFTAR ISI ........................................................................................................ xi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xvi
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... xvii
BAB I .................................................................................................................... 1
PENDAHULUAN ................................................................................................ 1
1.1.Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 2
1.3. Tujuan Perancangan ................................................................................. 2

xi

1.4. Batasan Masalah....................................................................................... 2
BAB II .................................................................................................................. 3
LANDASAN TEORI........................................................................................... 3
2.1. Pengertian Umum ................................................................................... 3
2.2. Penerapan Sistem Hidrolik...................................................................... 4
2.3. Sistem Rem ............................................................................................. 6
2.4. Prinsip Dasar Rem................................................................................... 7
2.5. Jenis Rem ................................................................................................ 8
2.5.1. Rem Mekanik ................................................................................ 8
2.5.2. Rem Hidrolik ................................................................................9
BAB III ................................................................................................................ 16
METODOLOGI DAN PERANCANGAN ....................................................... 16
3.1. Konsep Perancangan ..................................................................................... 16
3.2. Perancangan Pahl dan Beitz .......................................................................... 16
3.3. Perancangan Sistem pengereman ................................................................... 17
3.4. Perancangan dan penjelasan Tugas................................................................17
3.5. Konsep desain............................................................................................... 18

xii

BAB IV …............................................................................................................ 25
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN..........................................................25
4.1. Torsi Roda Kendaraan ................................................................................... 25
4.2. Torsi Gesek Cakram ...................................................................................... 27
4.2.1. Tekanan Minyak Rem .................................................................29
4.2.2. Gaya Tekan Rem .........................................................................30
4.3. Faktor Efektifitas Rem ( FER )......................................................................30
4.4. Kecepatan laju Kendaraan .............................................................................31
4.5. Energi Kinetik Kendaraan .............................................................................31
4.6. Perlambatan ...................................................................................................32
4.7. Waktu Pengereman ........................................................................................32
4.8. Jarak Pengereman ..........................................................................................33
4.9. Gaya Rem pada Gandar Depan .....................................................................34
4.10. Gaya Rem pada Gandar Belakang ..............................................................40
4.11. Luas Lapisan ...............................................................................................40
4.12. Gaya Keluar dari pada Pedal Rem...............................................................43
4.13. Gaya pada Pedal Rem .................................................................................44
BAB V …............................................................................................................47
KESIMPULAN DAN SARAN….......................................................................47
4.1. Kesimpulan …........................................................................................47
4.2. Saran …..................................................................................................48
LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 : Perpindahan Gaya ......................................................................... 5
Gambar 2.2 : Pembesaran Gaya .......................................................................... 5
Gambar 2.3 : Prinsip Tekanan Hidrolik .............................................................. 6
Gambar 2.4 : Prinsip Kerja Rem ......................................................................... 8
Gambar 2.5 : Kontruksi Rem Mekanik ............................................................... 9
Gambar 2.6 : Sistem Pengereman Hidrolik......................................................... 10
Gambar 2.7 : Kontruksi Master Silinder ............................................................. 11
Gambar 2.8 : Jenis dan Struktur Piston Cup ....................................................... 11
Gambar 2.9 : Sistem Kerja Master Silinder .............................................................13
Gambar 2.10: Struktur Silinder Roda .................................................................14
Gambar 3.1 : Master Rem ................................................................................... 18
Gambar 3.2 : Silinder Master pada Posisi Awal ................................................. 19
Gambar 3.3 : SilinderMaster pada Posisi Menekan ............................................ 19
Gambar 3.4 : Pegas .............................................................................................. 19
Gambar 3.5 : Piston.............................................................................................. 20
Gambar 3.6 : Pedal Rem ......................................................................................20
Gambar 3.7 : Kaliper ..........................….............................................................21
Gambar 3.8 : Kaliper Sebelum Tertekan.............................................................21
Gambar 3.9 : Kaliper Setelah Tertekan ..............................................................22
Gambar 3.10 : Gambar Detail Posisi Piston........................................................22
Gambar 3.11 : Kampas Rem ...............................................................................23
Gambar 3.12 : Piston Kaliper ..............................................................................23
Gambar 3.13 : Piringan Cakram .........................................................................24

xiv

Gambar 3.14 : Selang Rem ..................................................................................24
Gambar 4.1 : Gaya pada Roda .............................................................................25
Gambar 4.2 : Notasi Disk Brake ..........................................................................27
Gambar 4.3 : Notasi pada Kendaraan ..................................................................36
Gambar 4.4 : Luas Lapisan Rem ..........................................................................42
Gambar 4.5 : Skema Sistem Pengereman ............................................................44
Gambar 4.6 : Perbandingan Pedal Rem ...............................................................45

xv

DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 : Koefisien adhesi Jalan.......................................................................... 26
Tabel 3.2 : Koefisien Gesek Disk Brake ................................................................. 28

xvi

DAFTAR PUSTAKA


Sularso. MSME. Ir, Kiyokatsu Suga. 1997. Dasar Perencanaan dan
Pemilihan Elemen Mesin. PT. Pradnya Paramita: Jakarta.



Pakprofesor.blogspot/2011/11/ Pengertian sistem pengereman



Luthfiana.eprints 2012 UNY sistem pengereman hidrolis



Anonim. 2012 . Prinsip kerja rem



Drs.Mukasan , Drs Boentarto.1995 Teknik chasis Mobil



Tamsir rizal Rem mekanik dan hidrolik

xvii

Dokumen baru

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

117 3864 16

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

40 1026 43

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

40 924 23

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

20 616 24

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

26 772 23

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

60 1320 14

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

65 1214 50

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

20 803 17

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

31 1084 30

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

41 1315 23