i

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

ii

POSTER

iii

iv

v

vi

vii

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 mm

2 , gaya

yang menekan master silinder = 14,7 kg , dan gaya pada pedal rem = 5 kg .

Kata kunci : Urban diesel , Pengereman hidrolik

viii

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 3-

dimensional 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

ix

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,

x

xi

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

xii

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

xiii

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

xiv

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

xv

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

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 : Koefisien adhesi Jalan.......................................................................... 26

Tabel 3.2 : Koefisien Gesek Disk Brake ................................................................. 28

xvii

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