Tugas Makalah Konstruksi Rem Widya Praptanto [PDF]

Citation preview

MAKALAH KONSTRUKSI REM



Disusun Oleh: Nama



: Widya Praptanto



Nrp



: (0121803015)



Tugas



: Konstruksi Otomotif



Dosen Mata Kuliah: Matsuani S.Pd, M.Pd.



PROGAM STUDI D III TEKNIK MESIN OTOMOTIF INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2021



KATA PENGANTAR



Dengan mengucapkan puji dan syukur atas kehadiran Allah SWT. Karena dengan berkah, rahmat, karunia serta hidayah-Nyalah Kami dapat menyalesaikan makalah konstruksi pada rem Makalah ini disusun dengan tujuan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah konstruksi otomotif. Untuk itu kami selaku penyusun sangat berterimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Terutama kepada dosen mata kuliah konstruksi yang telah memberikan bimbingannya sehingga makalah ini dapat kami selesaikan tepat pada waktunya. Selaku penyusun Kami sangat mengetahui bahwa makalah ini jauh dari ke sempurnaan. Oleh karena itu, Kami mohon kritik dan saran yang membangun agar kami dapat menyusunnya kembali lebih baik dari sebelumnya. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, terutama bagi Kami selaku penyusun.



Serpong, 8 Juli 2021



Penyusun



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ........................................................................................... ii DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 2 1.3 Tujuan ...................................................................................................... 2 1.4 Manfaat .................................................................................................... 2 BAB II PEMBAHASAN ....................................................................................... 3 2.1 Sistem Rem ............................................................................................. 3 2.2 Rem Kaki ................................................................................................ 5 2.3 Rem Tromol.......................................................................................... 10 2.4 Rem Cakram ......................................................................................... 17 2.5 Rem Parkir ............................................................................................ 23 2.6 Bahan-Bahan Penyusun ........................................................................ 24 BAB III RUMUS PERHITUNGAN .................................................................. 25 3.1 Hukum Pascal ....................................................................................... 25 3.2 Menentukan Massa Kendaraan ............................................................. 25 3.3 Kesetimbangan Gaya ............................................................................ 26 3.4 Titik Berat Kendaraan............................................................................ 27 3.5 Distribusi Beban Pada Roda-Roda ....................................................... 28 3.6 Beban Dinamis Kendaraan ................................................................... 28 3.7 Gaya Rem Yang Diperlukan................................................................. 29 3.8 Energi Kinetik ...................................................................................... 29



3.9 Gaya Gesek ........................................................................................... 30 3.10 Lamanya Waktu Pengereman .............................................................. 30 3.11 Pemakaian Rem Setiap Jam ................................................................. 32 3.12 Faktor Efektifitas Rem ......................................................................... 32 BAB IV PENUTUP ............................................................................................. 33 4.1 Kesimpulan ............................................................................................ 33 4.2 Saran ...................................................................................................... 34 DAFTAR PUSTAKA



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem BAB I PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Perkembangan teknologi khususnya di bidang otomotif sangat pesat, hal ini seiring dengan kebutuhan manusia akan sarana mobilitas yang cepat untuk menunjang aktivitas manusia yang di tuntut untuk lebih produktif, hal inilah yang mendasari produsen-produsen otomotif saling bersaing untuk memproduksi kendaraan untuk memenuhi kebutuhan manusia, baik yang di gunakan sebagai kendaraan angkutan penumpang maupun angkutan barang atau niaga. Persaingan ini dapat terlihat dari banyaknya jenis kendaraan keluaran terbaru dengan ke unggulanya masing-masing, baik dari sisi teknologi, tampilan, performa, ke nyamanan dan ke amanan. Ke amanan pada kendaraan menjadi poin penting yang harus di perhatikan saat memproduksi sebuah kendaraan untuk menunjang ke selamatan pengendara, hal ini membuat para produsen kendaraan memasang peralatan ke amanan mulai dari safety belt, air bag dan yang terpenting sistem rem. Rem mempunyai peranan yang sangat penting dalam teknik kendaraan dan teknik transportasi demi ke amaan dan ke selamatan dalam berkendara. Pada dasarnya rem mempunyai fungsi untuk memperlambat dan mengatur gerakan suatu putaran. Adapun rem yang di gunakan harus memenuhi syaratsyarat sebagai berikut; 1) Dapat bekerja dengan baik dan cepat. 2) Dapat di percaya dan mempunyai daya tekan yang cukup. 3) Mudah di periksa dan di setel.



Walaupun sistem rem itu sangatlah penting, namun banyak diantara masyarakat umum yang belum memahami dan mengerti fungsi, cara kerja dan jenis-jenis dari rem tersebut. Oleh karena itu penulis membuat makalah ini bertujuan untuk memperkenalkan fungsi, cara kerja, dan jenis-jenis dari rem itu sendiri. Dengan adanya makalah ini di harapkan kita bisa lebih mengenal Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



1



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



fungsi, cara kerja dan jenis-jenis rem serta bisa menambah dan memperluas wawasan kita terutama mengenai sistem rem. Rem di rancang untuk mengurangi kecepatan (memperlambat) dan menghentikan kendaraan serta untuk memungkinkan parker pada tempat yang menurun. Peralatan ini sangat penting sebagai alat ke selamatan dan menjamin untuk pengendara yang aman. Menurut para ahli permobilan rem merupakan kebutuhan sangat penting untuk ke amanan berkendara dan juga dapat berhenti di tempat manapun, dan dalam berbagai kondisi dapat berfungsi dengan baik dan aman.



1.2 Rumus Masalah Beberapa permasalah yang di angkat dalam penulisan makalah ini adalah: 1. Apa itu fungsi rem? 2. Apa saja jenis rem dan bagaimana mekanisme kerja rem? 3. Apa saja bahan pembuat pada komponen rem?



1.3 Tujuan Penulisan Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah: 1. Mengetahui fungsi dari rem. 2. Mengetahui jenis dari rem dan mekanisme kerja rem. 3. Mengetahui bahan apa saja yang digunakan untuk komponen pada rem.



1.4 Manfaat 1. Dapat mengetahui jenis-jenis pada rem. 2. Dapat mengetahui prinsip sistem rem. 3. Dapat mengetahui baham apa saja yang di gunakan pada komponen rem.



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



2



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem BAB II PEMBAHASAN



2.1 Sistem Rem A. Pengertian Sistem Rem Rem di rancang untuk mengurangi kecepatan (memperlambat) dan menghentikan kendaraan serta untuk memungkinkan parker pada tempat yang menurun. Peralatan ini sangat penting sebagai alat ke selamatan dan menjamin untuk pengendara yang aman. Menurut para ahli permobilan rem merupakan ke butuhan sangat penting untuk ke amanan berkendara dan juga dapat berhenti di tempat manapun, dan dalam berbagai kondisi dapat berfungsi dengan baik dan aman.



Gambar 2.1 Sistem Rem Mobil



B. Prinsip Sistem Rem Kendaraan tidak dapat berhenti dengan segera apabila mesin di bebaskan (tidak di hubungkan) dengan pemindahan daya, kendaraan cenderung tetep bergerak. Kelemahan ini harus di kurangi dengan maksud untuk menurunkan kecepatan gerak kendaraan hingga berhenti. Mesin mengubah energi panas menjadi energi kinetik (energi gerak) untuk menggerakan kendaraan. Sebaliknya, rem mengubah energi kinetic kembali menjadi energi panas untuk menghentikan kendaraan. Umumnya, rem bekerja di sebabkan oleh adanya sistem gabungan penekanan Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



3



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



melawan sistem gerak putar. Efek pengereman (breaking effect) di peroleh dari adanya gesekan yang di timbulkan antara dua objek.



Gambar 2.2 Pengereman Kanvas Terhadap Tromol Dan Pengereman Roda Terhadap Jalan



C. Tipe Rem Rem yang di gunakan pada kendaraan bermotor dapat di golongkan menjadi beberapa tipe tergantung penggunaanya. 1. Rem kaki Rem kaki (foot break) digunakan untuk mengontrol kecepatan mobil dan menghentikan kendaraan. 2. Rem parker Rem parkir (parking break) digunakan terutama untuk memarkir kendaraan 3. Rem tambaha Rem tambahan (auxiliary break ) digunakan pada kombinasi rem biasa (kaki) yang digunakan pada truk diesel atau kendaraan berat. Selanjutnya engine brake adakalanya digunakan untuk Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



4



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



menurunkan kecepatan kendaraan. Braking effect di timbulkan oleh tahanan putaran dari mesin itu sendiri, tidak ada peralatan khusus. Contohnya seperti dua orang saling berpegangan sambil berlari, walaupun yang depan cepat tapi ia akan mengimbangi yang belakang dengan larinya lambat.



2.2 Rem Kaki A. Uraian Rem Kaki Rem kaki (foot break) di kelompokan menjadi dua tipe rem: 1. Rem hidraulik (hydraulic break) Rem hidraulik lebih merespon dan lebih cepat di banding tipe lainnya, dan konstruksinya lebih mudahdan sederhana. Rem hidraulik juga mempunyai konstruksi khusus yang handal (superior design flexibility) dengan adanya ke untungan tersebut, rem hidraulis banyak digunakan pada kendaraan penumpang dan truk ringan. 2. Rem pneumatic (pneumatic break) Sistem rem pnuematik termasuk kompresor atau sejenisnya yang menghasilkan udara yang bertakanan yang digunakan untuk menambah daya pengereman. banyak digunakan pada truk dan bus. Bekerjanya rem hidraulik sebagai beriku. Rem menekan mekanisme rem dan menyalurkan tenaga rem dan mekanisme pengereman akan menimbulkan gaya pengereman.



Gambar 2.3 Mekanisme Kerja Rem



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



5



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



B. Master $ilinder (master cylinder). Master silinder mengubah gerak pedal rem ke dalam tekanan hidraulis. Master silinder terdiri dari reservoir tank, yang berisi minyak rem, demikian juga piston dan silinder, yang membangkitkan tekanan hidraulik. Ada dua tipe master silinder yaitu tunggal dan tandem. Untuk master silinder tandem atau ganda banyak digunakan pada mobil masa kini dari pada enggunakan master silinder tunggal.



Gambar 2.4 Tipe Konvensional



Gambar 2.5 Tipe Plunger



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



6



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



Gambar 2.6 Tipe Portless



Pada master silinder ganda (tandem) sistem hidraulik di pisahkan menjadi dua, masing-masing untuk depan dan belakang. dengan demikian bila salah satu sistem tidak bekerja maka sistem lainya masih dapat digunakan.



Gambar 2.7 Master silinder ganda



C. Booster Rem (break booster) Tenaga penekanan pada pedal rem dari seorang pengemudi tidak kuat untuk segera dapat menghentikan kendaraan. Booster rem melipat gandakan daya penekanan pada pedal sehingga di peroleh daya pengereman yang lebih besar Booster rem dapat di pasang menjadi satu dengan master silinder atau dapat juga di pasang secara terpisah dari master silinder itu sendiri. Tipe integral banyak digunakan pada penumpang dan truk kecil. Booster rem mempunyai membrane yang Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



7



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



bekerja dengan adanya perbedaan tekanan antara atmosfir dan ke vakuman yang di hasilkan dari intake manifold mesin. Master silinder di hubungkan dengan pedal dan membran untuk memperoleh daya pengereman yang besar dari langkah pedal minimum. Bila booster rem tidak dapat berfungsi di karenakan satu dan hal lain, booster di rancang sedemikian rupa sehingga hanya tenaga booster-nya saja yang hilang. Dengan sendirinya rem akan memerlukan gaya penekanan pedal yang lebih besar, tetapi kendaraan dapat di rem dengan normal tanpa bantuan booster. Untuk kendaraan yang di gerakan oleh mesin diesel, booster remnya di ganti pompa vakum karena ke vakumannya yang terjadi pada intake manifold pada mesin diesel tidak cukup kuat.



Gambar 2.8 Booster Rem



Boster rem terutama dari rumah booster, piston booster, membran, reaction mechanism, mekanisme katup pengontrolan. Bosy booster di bagi menjadi bagian depan dan belakang, dan masing-masing ruang di batasi dengan membran dan piston booster. Mekanisme katup pengotrol mengatur tekanan di dalam ruang tekan variasi. Termasuk katup udara, Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



8



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



katup vakum, katup pengontrol dan sebagainya yang berhubungan dengan pedal rem melalui batang penggerak katup D. Katup Proposi (Propostioning Valve) Kendaraan di hentikan dengan adanya gesekan antara ban dan jalan. Gesekan ini akan bertambah sesuai dengan adanya pembagian beban ban pada jalan. Biasanya kendaraan yang mesinya terletak di depan, bagian depannya lebih berat di bandingkan dengan bagian belakangnya. Bila kendaraan direm, maka titik pusat gravitasi akan pindah kedepan (bergerak maju) di sebabkan adanya gaya inersia, dan karena adanya beban yang besar menyatu pada bagian depan.



Gambar 2.9 Katup Proposi (Propostioning Valve)



Bila daya cengkram pengeremannya berlaku sama terhadap ke empat rodanya, maka roda belakang akan terkunci (menyebabkan slip antara badan permukaan jalan) ini di sebabkan oleh daya pengereman terlalu besar. Dengan terkuncinya rod belakang seperti ekor ikan. Dengan alasan tersebut maka di perlukan alat pembagi tenaga sehingga dapat di berikan pengereman yang lebih besar untuk roda depan dari pada roda belakang. Alat tersebut disebut katup pengimbang atau biasa disebut katup P. Alat ini bekerja secara otomatis menurunkan tekanan hidraulik pada silinder roda belakang, dengan demikian daya pengereman (daya cengkram) pada roda belakang akan berkurang. Disamping katup P, efek Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



9



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



yang sama juga dapat di peroleh oleh load sensing and proportioning valve (LSPC) yang merubah tekanan awal split point dari roda-roda belakang sesuai dengan beban, proportioning and by- pass valve (P dan BC) yang meneruskan tekanan master silinder langsung ke silinder roda tanpa melalui katup P bila sistem rem depan tidak dapat berfungsi, katup deceleration-sensing and proportioning valve (DSPC) yang membedakan tekanan awal Split point sesuai dengan deselerasi selama pengereman, dan perlengkapan lainnya.



Gambar 2.10 Titik Berat Mobil Berpindah Akibat Pengereman



2.3 Rem Tromol Pada rem tipe tromol, kekuatan tenaga pengereman di peroleh dari sepatu rem yang diam menekan permukaan tromol bagian dalam yang berputar bersama-sama dengan roda. Karena self energyzing action di timbulkan oleh teanga putar tromol dan tenaga pengereman yang besar di akibatkan usaha pedal yang kecil.



Gambar 2.11 Tromol rem Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



10



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



Ada dua jenis sepatu rem, seperti di perlihatkan pada gambar jenis leading trailing. Bila ujung bagian atas (toe) pada sepatu rem di dorong ke arah tromol rem yang berputar pada seperti anak panah (arah maju), sepatu rem cendenrung melengket pad tromol dan berputar. Sepatu rem ini disebut leading shoe di lain pihak, ujung atas sepatu bagian belakang terdorong ke dalam tromol yang cenderung mengembang keluar, ini di sebut trailing shoe. Kerjanya tromol mencoba mendorong leading shoe berputar bersama tromol, dan ini disebut Self energizing atau self servo. Self energizing bekerja menimbulkan gaya pengereman yang cukup besar. Di lain pihak, daya balik yang berlaku pada trailing shoes mengurangi daya pengereman yang cukup besar pada sepatu tersebut. Perbandingan tenaga pengereman di lakukan dengan leading shoe dan Trailing shoe di perkirakan 3:1. Leading shoe menghasilkan daya pengereman yang lebih baik, dan kelemahanya ialah lebih cepat aus dari pada trailing shoe. A. Komponen Roda 1. Backing plat Backing plat di buat dari baja pres yang di buat pada axle housing atau axle carier bagian belakang. Karena sepatu rem terkait pada backing plat,maka aksi daya pengereman tertumpu pada backing plate. Bila permukaan gesek sepatu rem aus berlebihan, rem akan bergetar. Sepatu rem harus di periksa secara teliti setiap kali rem di bongkar untuk mencegah problem tersebut 2. Silinder Roda Silinder roda terdiri dari beberapa komponen seperti yang terlihat pada gambar. Setiap roda menggunakan satu atau dua buah silinder roda. Ada sistem yang menggunakan dua piston untuk menggerakkan ke dua sepatu rem, yaitu satu piston untuk setiap silinder roda, sedangkan sisi lainya hanya menggunakan satu piston untuk menggerakkan hanya sepaturem. Apabila rem tidak bekerja, maka piston akan kembali ke posisi semula dengan adanya ke kuatan pegas pembalik septu rem, dan pegas kompresi yang mengkerut.



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



11



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



Gambar 2.12 Silinder roda



3. Sepatu Rem Dan Kanvas Rem Sepatu rem, seperti juga tromol memiliki bentuk setengah lingkaran, biasanya sepatu rem di buat dari pelat baja. Kanvas rem di pasang dengan jalan di keling (pada kendaraan besar) atau di lem (pada kendaraan kecil) pada permukaan yang bergesekan dengan tromol. Kanvas ini harus dapat menahan panas dan aus dan harus mempunyai koefisien gesek yang tinggi. Koefisien tersebut harus bisa bertahan oleh ke adaan temperature yang berubah-ubah. Umumnya kanvas (lining) terbuat dari campuran fiber metallic, brass, lead, plastic dan sebagainya dan di proses dengan ke tinggian panas tertentu. 4. Tromol rem Tromol rem umumnya terbuat dari besi tuang (gray iron gras) dan gambar penampangnya seperti terlihat pada gambar di bawah. Tromol remini letaknya sangat dekat dengan sepatu rem tanpa bersentuhan dan berputar bersama roda. Ketika kanvas menekan permukaan bagian dalam tromol bila rem bekerja, maka gesekan panas tersebut dapat mencapaisuhu setinggi 200 derajat celcius sampai 300 derajat celcius.



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



12



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



Gambar 2.13 Tromol Rem



B. Tipe Rem Tromol 1. Tipe leading dan tipe trailing Seperti terlihat pada gambar, bagian ujung atas masing-masing sepatu rem di tekan membuka oleh silinder roda (wheel cylinder), sedangkan bagian ujung bawah berputar atau mengembang. Tipe ini hanya terdapat pada silinder roda tunggal (single wheel cylinder). Bila tromol berputar ke arah depan, seperti arah panah, dan pedal rem di injak, maka bagian ujung atas sepatu di tekan mambuka ke sekeliling ujung bawah oleh silinder roda dan berlaku daya pengereman terhadap tromol. Sepatu bagian kiri disebut leading shoe dan sepatu kanan disebut trailing shoe Bila tromol berputar pada arah berlawanan (arah mundur), maka leading shoe menjadi trailing shoe dan sebaliknya. Tetapi keduaduanya tetap menekan dengan gaya pengereman yang sama dengan pada saat putaran maju. leading shoe lebih cepat aus di bandingkan dengan trailing shoe, bila rem sering digunakan dalam putaran gerak maju. Tipe ini digunakan pada rem belakang kendaraan penumpang dan kendaraan jenis komersil. Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



13



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



Gambar 2.14 Tipe Leading Dan Trailing



2. Tipe two leading Tipe two leading shoe di bagi menjadi dua yaitu single action dan double action. Tipe single action two leading shoe mempunyai dua silinder roda yang masing-masing mempunyai satu piston pada tiap sisinya. Bila rem bekerja, kendaraan dalam kondisi perak maju, maka ke dua sepatu akan berfungsi sebagai leading shoe.



Gambar 2.15 Tipe single Action



Apabila tromol berputar pada arah jarum panah (maju) maka tipe ini mempunyai tekan pengereman yang tinggi. Tetapi ada suatu kerugian pada tipe ini, bila rem berputar dalam arah yang berlawanan,



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



14



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



maka ke dua sepatu akan bekerja sebagai trailing shoe dan menghasilka tenaga dan menghasilkan tenaga pengereman yang kecil. Tipe ini digunakan pada rem depan kendaraan penumpang dan niaga. Tipe double action two leading mempunyai dua silinder roda, dan pada setiap sisinya terdapat dua torak. Bila tipe single action bekerja sebagai self energizing force dalam satu arah saja. Maka tipe double action ini efisiensi dalam dua arah, maju dan arah mundur. Tipe ini banyak digunakan pada rem belakang kendaraan niaga.



Gambar 2.16 Tipe double Action



3. Tipe uni servo Tipe uni servo mempunyai silinder roda tunggal dengan satu piston saja, dan penyetelanya berhubungan dengan sepatunya. Bila torak di dalam wheel cylinder mendorong bagian atas kiri hingga menyentuh tromol, maka fungsi sepatu-sepatu sebagai leading shoe, dan bekerja dengan daya pengereman yang tinggi juga, terdapat kelemahan pada tipe ini, dimana bila tromol berputar pada arah yang berlawanan,maka ke dua sepatu rem berfungsi sebagai trailing shoe dan hanya mampu menghasilkan daya pengereman yang kecil.



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



15



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



Gambar 2.17 Tipe Uni Servo



4. Tipe duo servo Tipe ini merupakan versi penyempurnaan uni-servo yang mempunyai dua piston pada setiap silinder rodanya. Selama silinder roda menekan sepatu rem selama bekerja, maka tipe ini mempunyai gaya pengeremanyang tinggi terhadap tromol tanpa terpengaruh oleh gerak putaran roda.



Gambar 2.18 Tipe Duo Servo



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



16



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



2.4 Rem Cakram A. Pengertian Rem Cakram Rem cakram (disc brake) pada dasarnya terdiri dari #akram yang terbuatdari besi tuang (disc rotor) yang berputar dengan roda dan bahan gesek (dalam hal ini disc pad) yang mendorong da menjepit cakram. Daya pengereman di hasilkan oleh adanya gesekan antara disc pad dan cakram



Gambar 2.20 Kerja Cakram



Karateristik dari cakram hanya mempunyai sedikit aksi energi sendiri (self energizing action), daya pengereman itu sedikit di pengaruhi oleh fluktuasi koefiisen gesek yang menghasilkan kestabilan tinggi. Selain itu, karena permukaan bidang gesek selalu terkena udara, radiasi panasnya terjamin baik,ini dapat mengurangi dan menjamin dari terkena air. Rem cakram mempunyai batasan pembuatan pada bentuk dan ukuran. Ukuran disc pad agak terbatas dan ini berkaitan dengan aksi self energizing limited. Sehingga perlu tambahan tekanan hidraulik yang lebih besar untuk mendapatkan gaya pengereman yang efisien. Pad juga akan lebih cepat aus daripada sepatu rem pada rem tromol. Tetapi konstruksi yang sederhana mudah pada perawatan serta penggantian pad. Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



17



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



Gambar 2.21 Unit Cakram



B. Komponen Rem Cakram 1. Piringan Umumnya cakram atau piringan (disc rotor) di buat dari besi tuang dalam bentuk biasa (solid) dan berlubang-lubang untuk ventilasi. Tipe cakram lubang terdiri dari dari pasangan piringan yang berlubang untuk menjamin pendinginan yang baik, kedua-duanya untuk mencegah fading dan menjamin umur pad panjang atau tahan lama.



Gambar 2.22 Tipe Piringan Untuk Rem Cakram



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



18



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



2. Pad Rem Pad (disc pad) biasa di buat dari campuran metalic fiber dan sedikitserbuk besi. Tipe ini disebut dengan semi metalic disc pad. Pada paddiberi garis celah untuk menunjukan tebal pad (batas yang di ijinkan). Dengan demikian dapat mempermudah pengecekan ke ausan pad. Pada beberapa pad, penggunaan metallic plate disebut dengan (anti-squel shim) di pasangkan pada sisi piston untuk mencegah bunyi saat berlaku pengereman.



Gambar 2.23 Pad Dan Shim Pada Rem Cakram



3. Caliper Caliper juga disebut calyper body, memegang piston-piston dan di lengkapi dengan saluran gimana minyak rem di salurkan ke silinder. Caliper juga di kelompokan sebagai berikut menurut jenis pemasangannya: a) Tipe fixed caliper (double piston) Caliper di pasangkan tepat pada axle atau strut. Seperti gambar di bawah, pemasangan caliper di lengkapi dengan piston. daya pengereman di dapat apabila pad di tekan piston secara hidraulis pada ke dua ujung piringan atau cakram. Fixed caliper adalah dasar desainyang sangat baik dan di jamin dapat bekerja lebih akurat. Namun demikian radiasinya panas terbatas karena silinder rem berada antara cakram dan velg, menyebabkan sulit tercapainya pendinginan. Untuk ini Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



19



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem membutuhkan penambahan komponen yang banyak. Untuk megatasi hal tersebut, jenis caliper fixed ini, sudah jarang di gunakan.



Gambar 2.24 Caliper Double Piston



b) Tipe floating caliper (Singgle piston) Untuk jenis ini piston hanya ditempatkan pada satu kaliper saja, tekanan hidraulis dari master silinder mendorong piston dan selanjutnya menekan rotor disc. Pada saat yang sama tekanan hidraulis menekan sisi pad, ini menyebabkan kaliper bergerak ke kanan dan menjepit Cakram dan terjadilah usaha pengereman.



Gambar 2.25 Caliper Tipe Single Piston



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



20



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



c) Tipe semi floating Caliper tipe semi floating menerima tenaga pengereman yang di bangkitkan dari pad bagian luar. Tipe semi floating (tipe PS) caliper di pasangkan dengan bantuan dua buah pen pada torque plate.



Gambar 2.26 Tipe Semi Floating (Tipe PS)



Pada caliper tipe full floating, kemampuan pengereman di bangkitkan oleh ke dua pad dengan torque plate. Caliper floating banyak digunakan pada kendaraan penumpang modern. Apabila rem bekerja maka bodi bergerak masuk dengan adanya gerakan piston. Tekanan pengereman yang berlaku pada pad bagian luar di terima oleh caliper dan meneruskan momen ke pin pada arah putaran. a) Tipe F mempunyai caliper yang di tunjang oleh torque plate sedemikian rupa sehingga memungkinkan dapat meluncur. Arm akan maju dan caliper untuk memindahkan gerak piston untuk menekan pad bagian luar. b) Tipe FS Caliper ini di pasang dengan menggunakan dua pin (main pin dan sub pin) pada torque plate yang di bautkan



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



21



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem pada caliper itu sendiri. Caliper dan dua pin di gerakan sebagai satu unit oleh piston. Reaksi tenaga dari inner danouter pad di terima oleh torque plate dengan demikian momen tidak di teruskan ke pin. Selanjutnya, bagian yang meluncur pada caliper (main dan sub pin) di sembunyikan ke seluruhnya. Hal ini merupakan desain yang dapat menambah ke andalan pada bagian ini. Tipe FS agak kurang terseretnya di bandingkan dengan tipe F dan sering digunakan pada rem kendaraan luxury c) Tipe AD Untuk tipe ini main pin pada tipe AD adalah pressfitted pada torque plate bersamaan dengan sub pin yang di bautkan. Stainless steep plate (suatu pin untuk mengurangi bunyi, anti squel shim) di pasang pada pad dan bagian torque plate yang bersentuhan untuk mencegah suara yang kurang enak dan ke ausan pad. Tipe ini banyak digunakan pada kendaraan tipe menengah. d) Tipe PD Tipe PD pada dasarnya sama dengan tipe AD kecuali pada main pin dan sub pin saja yang di baut pada torque plate. Tipe PD ini digunakan pada rem depan kendaraan penumpang yang kecil.



Gambar 2.27 Tipe PD Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



22



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



2.5 Rem Parkir A. Uraian Rem Parkir Rem parkir banyak digunakan untuk parkir kendaraan. Mobil penumpang dan kendaraan yang kecil, atau rem parkir eklusif yang di hubungkan pada rem belakang. Kendaraan yang besar menggunakan rem parkir tipe center brake yang di pasangkan antara propeller shaft dan tranmisi. Sistem rem parkir terdiri dari tuas rem, stick atau pedal, kabel tipe mekanisme batang dan tromol rem dan sepatu rem yang membangkitkan daya pengereman.



Gambar 2.28 Konstruksi Rem Parkir



B. Cara Kerja Mekanisme kerja pada rem parkir pada dasarnya untuk tipe rem parkir belakang dan tipe center brake. Tuas rem parkir di tempatkan berdekatan dengan tempat duduk pengemudi. Dengan menarik tuas rem parkir, maka rem akan bekerja melalui kabel yang di hubungkan dengan Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



23



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



tuas. Ada beberapa tipe tuas rem parkir, bergantung pada design tempat duduk pengemudi dan sistem kerja yang di kehendaki.



Gambar 2.29 Konstruksi Tuas Rem Parkir



2.6 Bahan-Bahan Penyusun Rem 1) Baja pres merupakan bahan pembuat backing plat, yang di buat pada axle housing atau axle carier bagian belakang. 2) Pelat baja merupakan bahan pembuat sepatu rem. Umumnya kanvas (lining) terbuat dari campuran fiber metallic, brass, lead, plastic dan sebagainya di proses dengan ke tinggian panas tertentu. 3) Besi tuang merupakan bahan pembuat tromol rem, piringan rem cakram. Besi kasar kelabu yang di cairkan bersama-sama dengan besi tua dan baja. Bahan tambahan yang di pakai biasanya kapur, silisium yang memperkuat dan mempertinggi titik cair, agar bahan menjadi kulaitas terbaik maka harus di tambahkan nikel atau krom ketika proses peleburan. 4) Campuran metalic fiber dan sedikit serbuk besi merupakan bahas pembuat pad rem



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



24



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem BAB III RUMUS PERHITUNGAN



3.1 Hukum Pascal Untuk meneruskan gaya yang di berikan oleh pengemudi sampai ke sepatu rem diperlukan mekanisme penerus gaya. Dewasa ini, transmisi gaya pada sistem rem banyak menggunakan fluida. Selain sederhana konstruksi rangkainnya, juga dapat melipat gandakan gaya injak pedal. Prinsip kerja fluida adalah meneruskan dan melipat gandakan gaya yang diberikan. Ini sesuai dengan hukum pascal yang mengatakan bahawa tekanan yang diberikan pada zat cair akan diteruskan kesegala arah oleh zat cair itu sendiri. Hukum tesebut kemudian di aplikasikan pada bejana berhubungan yang kemudian merumuskan persamaan sebagai berikut : F1 x A1= F2 X



Gambar 4.1 Prinsip Hukum Pascal 3.2 Menentukan Masaa Kendaraan



dimana : m = massa, satuanya kg w = berat krndaraan + daya angkut g = gravitasi, satuanya m/ det2



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



25



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



3.3 Kesetimbangan gaya Bila sebuah benda homogeny berada pada dua tumpuan seperti pada gambar 4.2 maka akan berlaku kesetimbangan gaya sebagai berikut: 1) Bila B sebagai titik tumpu:



WA . ( x + y ) – W . y = 0 WA = 2) Bila A sebagai titik tumpu: . WB . ( x + y ) – W . y = 0 WB =



Gambar 4.2 Notasi Kesetimbangan Benda Keterangan : W = Berat benda + daya angkut( Kg ) WA = gaya reaksi pada tumpuan A (kg) WB = gaya reaks pada tumpuan B (kg) L



= jarak antara dua tumpuan (kg)



X



= jarak antara titik A dan titik berat (mm)



Y



= Tinggi titik berat (mm)



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



26



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



3.4 Titik Berat Kendaraan Titik berat merupakan persentasi berat suatu benda pada satu titik. Pada bidang dua dimensi, maka titik berat berada pada kordinat x, dan y. Sedangkan pada bidang tiga dimensi, kodinat titik berat berada pada jarak x, y dan z.



Gambar 4.3 Titik Berat Benda Homogen



Untuk benda homogen tunggal (gambar) titik berat langsung berada pada titiktengah, yaitu pada absis x dan y. tetapi pada benda homogen yang mempunyai banyak ruang, (gambar) maka menentukan titik berat menentukan persamaan: 1) Pada absis x



x= 2) Pada ordinat y y=



Gambar 4.4 Titik Berat Benda Ruang Banyak



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



27



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



3.5 Distribusi Beban Pada Roda–Roda Distribusi beban adalah pembagian berat kendaraan yang ditanggung oleh masing–masing pasangan roda depan dan roda belakang. Distribusi yang terbagi antara roda–roda tersebut dihitung dengan. 1) Roda depan Wd = 2) Roda belakang Wb = Keterangan : Wd = Beban roda depan (kg) Wb = Beban roda belakang (kg) W = Berat benda + daya angkut (kg) xa = letak titik berat dari poros roda depan (mm) xb = jarak dari poros roda belakang (mm)



3.6 Beban Dinamis Kendaraan Beban dinamis kendaraan adalah beban yang ditanggung roda oleh masing–masing roda pada saat pengereman. 1) Beban dinamis roda depan WdD = WD + 2) Beban dinamis roda belakang WdB = WB Keterangan : WdD = Beban dinamis roda depan (kg) WdB = Beban dinamis roda belakang (kg) WD = Beban roda depan (kg) WB = Beban roda belakang (kg) e = kofisien gesek jalanan h = tinggi titik berat (mm) Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



28



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem L = Jarak sumbu roda depan dan belakang (mm) W = Berat benda + daya angkut (kg)



3.7 Gaya Rem yang Diperlukan 1) Roda depan BID = e . WdD 2) Roda belakang BID = e . Wdb Keterangan : BID = gaya yang diperlukan pada roda depan (kg) e



= koifisien gesek jalan



WdD = beban dinamis roda depan (kg) Wdb = beban dinamis roda belakang (kg)



3.8 Energi Kinetik Suatu benda yang sedang bergerak mempunyai energi kinetik yang besarnya sebanding dengan massa kendaraan dan ke cepatannya.



Dimana : EK = energi kinetik yang ditimbulkan kendaraan, satuannya kg m m = massa, satuannya kg Vt = kecepatan kendaraan , satuannya km/jam W = Berat benda (kg) G = Gravitasi bumi (9,8 m/s2)



1) Untuk roda depan: Ekd = 2) Untuk roda belakang: Ekb = Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



29



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



3.9 Daya Gesek Yang dimaksud daya gesek adalah daya yang hilang akibat terjadinya gesekan anatara lapisan rem dan piringan pada saat pengereman. Besarnya daya yang hilang ini di pengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu : 1) Besarnya



usaha gesek yang



di lakukan



setiap kali



pengereman. 2) Lamanya



waktu yang



diperlukan



dalam setiap kali



pengereman. 3) Jumlah pemakain rem setiap jam. 4) Besarnya usaha gesek (Ug) Gaya gesek adalah gaya yang bekerja pada permukaan rem. Besarnya gaya gesek ini sebanding dengan perkalian antara momen rem, putaran plat dan lama pengereman. Persamaannya adalah sebagai berikut:



Dimana : Ug = usaha gesekan setiap pengereman Mp = momen pengereman(kg.cm) n



= putaran piring (rpm)



t



= Lama waktu setiap pengereman (jam)



3.10 Lamanya Waktu pengereman Lamanya waktu yang diperlukan dalam setiap kali pengereman tergantung dari kecepatan kendaraan dan besarnya perlambatan yang terjadi. Pada rancangan ini kecepatan maximum yg di ketahui adalah 60 km/jam, atau 16,66 m/detik. Setelah kecepatan kendaraan dan jari-jari ban diketahui, maka dapat mencari kecepatan sudutnya, yaitu dengan persamaan: ɷ=



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



30



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



keterangan : v = kecepatan kendaraan (m/detik) R = jari – jari ban (m) ɷ = kecepatan sudut ( rad/detik ) sedangkan lamanya waktu pengereman yang di perlukan setiap kali pengereman ( t ) adalah : V = α x g x te =



Dimana : te = waktu pengereman (detik) V = kecepatan ( m/s)



α



= perlambatan ( m/S2 )



g



= grafitasi bumi (9,8 m/s)



sedangkan besarnya perlambatan dapat di hitung dengan persamaan: α=e.g keterangan : α = perlambatan g = grafitasi bumi (9,8 m/s) e = kofisien gesek benda sedangkan jarak pengeremannya dapat dihitung dengan rumus : S = v . te – ½ . α . (te)2 (2 – 21 ) Keterangan : S = jarak (m) V = kecepatan (m/s ) te = waktu ( detik )



α = perlambatan ( m/s2 )



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



31



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



Maka besarnya usaha gesek yang di lakukan setiap kali pengereman adalah: , sedangkan ɷ =



,



jadi: n = Jadi: Ug =



atau Ug =



3.11 Pemakain Rem Setiap Jam Dalam rancangan ini, rem digunakan rem digunakan rata-rata setiap jamnya adalah sebanyak ( z ) kali pengereman. Maka besarnya daya gesek pada setiap kali pengereman adalah: Ng = Keterangan : Ng = daya gesek yang hilang Ug = usaha gesek yang dilakukan setiap kali pengereman Z = jumlah pemakian rem setiap jam 3.12 Faktor Efektifitas Rem Faktor efektifitas rem adalah besarnya gaya tekan kanvas rem persatuan luas, persamaannya adalah sebagai berikut: (FER)D = 2.µ Dimana diketahui : (FER)D = faktor efektifitas rem µ



= koefisien gesek kanvas



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



32



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem BAB IV PENUTUP



4.1 Kesimpulan Beberapa kesimpulan yang dapat di ambil dari penulisan makalah ini adalah: 1. Rem di rancang untuk mengurangi kecepatan (memperlambat) dan menghentikan kendaraan serta untuk memungkinkan parkir pada tempat yang menurun. Peralatan ini sangat penting sebagai alat keselamatan dan menjamin untuk pengendara yang aman. 2. Dalam perencanaan rem, khususnya rem cakram, perlu diperhatikan pemilihan bahan dan ukuran-ukuran pada kendaraan. Untuk kendaraan berkecepatan tinggi maka faktor pengereman harus jadi perhatian. 3. Dalam dasar toeri perencanaan pada rem adapun rumus perhitungan untuk mencari rumus spereti: a) Hukum pascal



g) Gaya rem yang di perlukan



b) Menentukan massa kendaraan h) Energy kinetic c) Kesetimbangan gaya



i) Daya gesek



d) Titik berat kendaraan



j) Lamanya waktu pengereman



e) Distribusi pada roda-roda



k) Pemakaian rem setiap jam



f) Beban dinamis kendaraan



l) Factor efektifitas rem



4. Bahan-Bahan Penyusun Rem a) Baja pres merupakan bahan pembuat backing plat, yang di buat pada axle housing atau axle carier bagian belakang. b) Pelat baja merupakan bahan pembuat sepatu rem. Umumnya kanvas (lining) terbuat dari campuran fiber metallic, brass, lead, plastic dan sebagainya di proses dengan ke tinggian panas tertentu. c) Besi tuang merupakan bahan pembuat tromol rem, piringan rem cakram. Besi kasar kelabu yang di cairkan bersama-sama dengan besi tua Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



33



Widya Praptanto (0121803015)



Konstruksi Rem



dan baja. Bahan tambahan yang di pakai biasanya kapur, silisium yang memperkuat dan mempertinggi titik cair, agar bahan menjadi kulaitas terbaik maka harus di tambahkan nikel atau krom ketika proses peleburan. d) Campuran metalic fiber dan sedikit serbuk besi merupakan bahas pembuat pad rem.



4.2 Saran Adapun saran-saran yang ingin Kami sampaikan sebagai berikut: 1. Untuk ke amanan kontrol selalu rem pada kendaraan anda. 2. Jangan sampai kanvas rem melebihi batas maksimum pemakaian (kampas rem tipis/tidak layak pakai). 3. Lakukan pengontrolan rutin pada rem anda. 4. Apabila rem rusak segera perbaiki karna itu sangat berbahaya. 5. Hati-hati di jalan saat berkendara.



Teknik Mesin Otomotif D-III Institut Teknologi Indonesia



34



DAFTAR PUSTAKA



1. Anonim. 1997. New Step 1 Training. Jakarta: P.T. Toyota Astra. Sucahyo, Bagyo, Dkk. 1997. Mesin Tenaga Surakarta: Tiga Serangkai Darmawan, Iwan. 2003. Merawat dan Memperbaiki Mobil Bensin, Jakarta: Puspa Swara. 2. Anonim. Cara Kerja Rem ABS. Available from: www.rentalmobilali.net Accesed Desember 11th 2014.At 04.56 AM. 3. Anonim. Sistem dan Jenis-jenis rem pada mobil. Available from: www.rentalmobilbali.net Accesed Desember 12th 20014 At 05.00 AM. 4. I. Solihin. Drs, Mulyadi. S.Pd., 2002 Perbaikan Chasis dan pemindahan tenaga, SMK. Tingkat 2, Bandung, CV, ARMICO. 5. Widy Anata. Sistem Rem pada Kendaraan. Avilable from: www.duniaotomotif-mobil.blogspot.com. Accesed Desember 10th 20014.At 04.56 PM.