ANALISIS KESTABILAN KENDARAAN MINI TRUCK SANG SURYA …eprints.ums.ac.id/28960/1/03._HALAMAN_DEPAN.pdf · bahwa Mobil Mini Truck Sang Surya kendaraan dengan kecepatan 90 km/jam perlambatan

i

TUGAS AKHIR

ANALISIS KESTABILAN KENDARAAN

MINI TRUCK SANG SURYA PADA SAAT

PENGEREMAN

Tugas Akhir Ini Disusun Untuk Memenuhi Syarat Mendapatkan Gelar

Sarjana S-1 Pada Jurusan Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun oleh :

ANA LANGGENG PURNOMO

D200 08 0129

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2014

ii

iii

iv

v

vi

MOTTO

Yang paling jauh dari kita adalah masalalu,

Yang paling dekat dari kita adalah kematian,

Bekali diri kita dengan ilmu yang bermanfaat,

Wajib berusaha dan berdo’a di setiap langkah kita.

Yakinlah, bahwa di setiap kerja keras kita hari ini,

akan membuat kita tersenyum manis di suatu hari nanti,

karna ALLAH SWT MAHA ADIL

bermimpi & berangan-anganlah setinggi yang kita mau,

karna mimpi & angan-angan kita adalah awal dari rencana hidup kita,

rencana hidup kita adalah salah satu usaha kita,

berusaha dan berdo’a adalah kewajiban setiap manusia,

maka

bermimpi & berangan-anganlah setinggi yang kita mau.

vii

HALAMAN PERSEMBAHAN

Dengan penuh harap ridho Allah SWT, teriring perasaan syukur

dan sabar yang mendalam serta penghargaan yang tinggi, setelah

melewati berbagai ujian dalam perjuangan yang tak kenal lelah, Saya

mempersembahkan Tugas Akhir ini kepada :

Bapak danI bu yang dengan segala kasih sayang, kesabaran,

keikhlasan dan pengorbanannya yang senan tiasa membimbing

dan mendo’akanku.

Adik – adikku (Jangkep Budi Satrio, Junita Pandan

Purbaningkrum ) yang telah banyak memberi teladan yang baik

buat diriku.

Citra yang telah memberikan dukungan, nasihat, arahan serta

doanya.

Sahabatku (teman-teman angkatan 2008 teknik mesin yang

selalu kompak, dan saling menyemangati)

Almamater ( Universitas Muhammadiyah Surakarta )

Dosen Universitas Muhammadiyah Surakarta Teknik Mesin

yang telah membimbing saya didalam perkuliahan.

Dosen pembimbing akedemik NurAklis ST., MT, Dosen

pembimbing satu tugas akhir Ir. Pramuko IP, MT, Dosen

pembimbing dua tugas akhir Supriyono, ST, MT, Ph.D.,saya

berterima kasih atas pengarahan dan bimbingannya.

viii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat dan

karunia- Nya yang telah terlimpahkan kepada penulis, sehingga Tugas

Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.

Adapun Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi persyaratan

Sidang Sarjana S-1 pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapat

bantuan dari berbagai pihak, pada kesempatan ini, penulis dengan penuh

keikhlasan hati ingin menyampaikan terima kasih kepada :

1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT, Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Bapak Tri WidodoBesar , ST, M.Sc, Ph.D selaku Ketua Jurusan

Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak Ir. Pramuko IP, MT., selaku Dosen Pembimbing I yang telah

membimbing, mengarahkan, memberi petunjuk dalam penyusunan

Tugas Akhir ini.

4. Bapak Supriyono, ST, MT, Ph.D., selaku Dosen Pembimbing II yang

telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan

arahannya.

5. Bapak, Nur Aklis., ST, MT., selaku Pembimbing Akademik.

6. Dosen jurusan Teknik Mesin beserta Staf Tata Usaha Fakultas Teknik

ix

7. Bapak tercinta yang telah memberikan kasih sayang, mendidik dan

membesarkan penulis.

8. Ibu tercinta dan teristimewa yang senan tiasa mencintai, menyayangi,

memberikan dukungan dan mendo’akan penulis dalam menyelesaikan

Tugas Akhir.

9. Adik – adikku ( Jangkep Budi Satrio, Junita Pandan Purbaningkrum )

yang selalu memberikan dukungannya.

10. Teman angkatan 2008 yang sudah banyak membantu saya dan

mendukung saya dalam perkuliahan selama di Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

Akhir kata, penulis mohon maaf sebelum dan sesudahnya, jika

sekiranya terdapat kesalahan dan kekurangan dalam penulisan Tugas

Akhir ini, yang disebabkan adanya keterbatasan-keterbatasan antara lain

waktu, dana, literatur yang ada, dan pengetahuan yang penulis miliki.

Harapan penulis semoga laporan ini bermanfaat untuk pembaca.

Tugas Akhir ini semoga dapat bermanfaat khususnya bagi penulis

dan pihak lain yang membutuhkan, Amin ya Robbaall amin.

Surakarta, 18Desember 2013

Penulis

x

ANALISIS KESTABILAN KENDARAAN MINITRUCK SANG SURYA PADA SAAT PENGEREMAN

Ana Langgeng Purnomo, Pramuko Ilmu Purboputro, Supriyono Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

Jln. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartosuro Email : [email protected]

ABSTRAKSI

Rem adalah bagian penting dari kendaraan, yang berfungsi untuk memperlambat atau menghentikan kendaraan. Ada berbagai jenis rem yang memiliki karakteristik masing-masing. Tujuannya untuk menentukan kapasitas pengereman maksimum as roda depan dan roda belakang dengan perbedaan kecepatan kendaraan.

Analisis dilakukan dengan mengubah kecepatan kendaraan. Tetapi kecepatan dengan jarak berhenti yang sama, yang salah satu variasi kecepatan 50 km/jam, 60 km/jam, 70 km/jam, 80 km/jam, 90km/jam dan jarak berhenti adalah 50 meter.

Dari perhitungan dinamika kendaraan pengereman, ditemukan bahwa Mobil Mini Truck Sang Surya kendaraan dengan kecepatan 90 km/jam perlambatan adalah 3,470 m/s2 menghasilkan gaya tuas rem adalah 514.459 N pada kiri dan gaya tuas rem 439.173 N pada kanan, pada kecepatan 80 km/jam perlambatan adalah 3,086 m/s2 menghasilkan gaya tuas rem adalah 481.111 N pada kiri dan gaya tuas rem adalah 410.705 N pada kanan, pada kecepatan 70 km/jam perlambatan adalah 2,699 m/s2 menghasilkan gaya tuas rem adalah 447.428 N pada kiri dan gaya tuas rem adalah 381.951 N pada kanan, pada kecepatan 60 km/jam perlambatan adalah 2,316 m/s2 menghasilkan gaya tuas rem adalah 414.241 N pada kiri dan gaya tuas rem adalah 353.621 N pada kanan, pada kecepatan 50 km/jam perlambatan adalah 1,929 m/s2 menghasilkan gaya tuas rem adalah 380.627 N pada kiri dan gaya tuas rem adalah 324.925 N pada kanan. Gaya pada tuas rem adalah gaya yang harus dipenuhi oleh unit rem terkandung di dalam kendaraan tersebut.

Kata kunci : System Pengereman, Kecepatan, Gaya Hambatan

Pengereman

xi

DAFTAR ISI

Halaman Judul ......................................................................................... i

Pernyataan Keaslian Skripsi .................................................................... ii

Halaman Persetujuan .............................................................................. iii

Halaman Pengesahan ............................................................................. iv

Lebar Soal Tugas Akhir ........................................................................... v

Halaman Motto ......................................................................................... vi

Halaman Persembahan ........................................................................... vii

Kata Pengantar ........................................................................................ viii

Abstraksi .................................................................................................. x

Daftar Isi .................................................................................................. xi

DaftarGambar……………………………………………………………….xiii

DaftarTabel………………………………………………………………….. xv

BAB I PENDAHULUN

1.1 Latar Belakang .......................................................................... 1

1.2 Tujuan Penelitian ...................................................................... 2

1.3 Rumusan Masalah .................................................................... 3

1.4 Manfaat Penelitian .................................................................... 3

1.5 Batasan Masalah ...................................................................... 3

1.6 Metodologi Penelitian ................................................................ 4

1.7 Sistematika Penulisan ............................................................... 5

BAB II DASAR TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka ....................................................................... 7

2.2 Dasar Teori ................................................................................ 9

2.2.1 Mini Truck Sang Surya Braking System ........................... 9

2.2.2 Rem ................................................................................ 10

1. Pengertian Rem ........................................................ 10

2. Prinsip Rem .............................................................. 11

3. Komponen Rem ........................................................ 12

4. Jenis - Jenis Rem ...................................................... 22

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alur Penelitian ........................................................................... 29

3.2 Bahan dan Alat Penelitian ......................................................... 30

xii

3.2.1 Bahan Penelitian .............................................................. 30

3.2.2 Alat Penelitian .................................................................. 30

3.3. Tempat dan Cara Pengambilan Data ....................................... 31

3.3.1 Tempat Pengambilan Data ............................................... 31

3.3.2 Cara – Cara Pengambilan Data ....................................... 32

3.4. MenentukanPusat Gravitasi ( cg ) ............................................ 33

3.4.1 Distribusi Gaya Pengereman ........................................... 35

3.4.2 Tinggi hc pada Kendaraan ............................................... 37

3.4.3 Gaya Hambatan Kendaran ............................................... 38

3.5. Gaya Reaksi Kendaraan .......................................................... 48

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Dimensi Kendaraan .................................................................. 49

4.2. Perhitungan Pusat Gravitasi ..................................................... 51

4.2.1.Lokasi cg Arah Gaya Longitudinal .................................... 51

4.2.2. Tinggi cg Arah Gaya Vertical ........................................... 52

4.3. Gaya Hambatan Kendaraan ..................................................... 54

4.3.1. Hambatan Jalan .............................................................. 54

4.3.2. Hambatan Aerodinamic ................................................... 57

4.3.3. PengeremanKendaraan .................................................. 59

4.3.4. Hambatan Ditanjakan ...................................................... 60

4.3.5. Hambatan Beban Tarik ................................................... 60

4.4.GayaPengeremanPadaRoda..................................................... 61

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan .......................................................................... 72

5.2. Saran .................................................................................... 75

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.Prinsip Kerja Rem................................................................ 11

Gambar 2.2. Backing Plate ..................................................................... 12

Gambar 2.3.SilinderRoda ........................................................................ 14

Gambar 2.4.Kontruksi Rem Mobil ........................................................... 15

Gambar 2.5.Sistem Rem Hidrolik ............................................................ 16

Gambar 2.6.Master Cylinder. .................................................................. 17

Gambar 2.7.Proportioning Valve ............................................................. 18

Gambar 2.8.Brake Hoses ........................................................................ 19

Gambar 2.9.Brake Fluid .......................................................................... 21

Gambar 2.10.Anti – Lock Braking System ............................................... 28

Gambar 3.1.Sketma Diagram AlirPenelitian ............................................ 29

Gambar 3.2.Mobil Mini Truck Sang Surya ............................................... 30

Gambar 3.3.AlatukurMeteran .................................................................. 30

Gambar 3.4.DongkrakHidrolik ................................................................. 31

Gambar 3.5.Timbangan Kapasitas 500 Kg ............................................. 31

Gambar 3.6.Titik tengah kendaraan kearah longitudinal ......................... 34

Gambar 3.7.Diagram benda bebas pada rem ......................................... 35

Gambar 3.8.TuasRemdi sebelah Kanan ................................................. 36

Gambar 3.9.Tuas Rem di sebelahKiri ..................................................... 36

Gambar3.10 Tinggi hc pada Kendaraan ................................................. 37

Gambar3.11Gaya Tahanan Jalan ........................................................... 40

Gambar 3.12.Tekanan ban memompa efek koefisien dan ............... 41

Gambar3.13Gaya Hambatan Aerodinamis ............................................. 43

Gambar 3.14.Area Kepala Kendaraan .................................................... 45

Gambar 3.15.Gaya HambatanTanjakan .................................................. 47

Gambar 3.16.Gaya ReaksiKendaran ...................................................... 48

Gambar 4.1.Dimensi Kendaraan ............................................................. 49

Gambar 4.2.Data hasil penimbangan kendaraan .................................... 50

Gambar 4.3.Lokasi cg arah Gaya Longitudinal ....................................... 51

Gambar 4.4.KendaraanDitimbang Miring ................................................ 53

Gambar 4.5.Grafik tekanaan pompa ban ................................................ 55

Gambar 4.6.Hambatan Jalan .................................................................. 56

Gambar 4.7.Tampak depan..................................................................... 57

Gambar 4.8.Hambatan Aerodinamis ....................................................... 58

Gambar 4.9.Perlambatan ........................................................................ 59

Gambar 4.10.Gaya Reaksi Kendaraan .................................................. 61

xiv

Gambar 4.11.Diagram Benda BebasPada Rem...................................... 62

Gambar 4.12.Tuas rem Kanan dan Kiri ................................................... 63

Gambar 4.13.Gaya HambatanJalan ........................................................ 67

Gambar 4.14.Gaya Hambatan Aerodinamis ........................................... 68

Gambar 4.15.Perlambatan ...................................................................... 69

Gambar 4.16.Gaya Tuas Rem Kiri .......................................................... 70

Gambar 4.17.Gaya Tuas Rem Kanan ..................................................... 71

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Koefisien hambatan putaran. ..................................................... 42

Tabel 2. Koefisien hambatan aerodinamis .............................................. 44

Table 3. Hasil perhitungan gaya – gaya pada saat pengereman ............ 65

Table 4. Hasil perhitungan gaya tuas kiri dan gaya tuas kanan .............. 68