144420924-rem-cakram

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

1/31

Hikma Panjaitan Perancangan Elemen Mesin

112073037

Institut Teknologi Indonesia1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada mulanya rem yang banyak digunakan adalah rem drum untuk berbagai jenis

kendaraan. Rem ini adalah yang paling baik dalam mengendalikan laju kendaraan pada

tahun 60-an. Demi keselamatan dan kenyamanan pengendara akhirnya pada tahun 80-an

diperkenalkan rem jenis cakram atau yang biasa dikenal dengan sebutan disk brake.

Karena pada masa itu kendaraan telah memiliki efisiensi yang dapat dikatakan cukup baik sehingga dengan mesin yang kecil telah memperoleh tenaga yang dapat dikatakan

cukup besar, tenaga itu harus diimbangi dengan sistem rem yang baik pula. Rem cakram

sangat efektif dalam melakukan perlambatan, hal ini telah dibuktikan pada arena balap.

Selain itu rem cakram juga memiliki bentuk yang kompak sehingga memberikan nilai

estetika tersendiri pada kendaraan tersebut.

Oleh karena daya perlambatan rem cakram yang sangat besar sehingga dalam

keadaan panik banyak pengendara yang menekan tuas rem dengan sekuat tenaga yang

menyebabkan terkuncinya roda, sehingga kendaraan sulit dikendalikan, tentunya akan

berakibat fatal bila kendaraan itu melaju dalam kecepatan tinggi. Pada tahun 1988

BMW adalah pabrik sepeda motor pertama di dunia yang memasarkan sistem rem anti-

lock elektronik hidrolis atau yang lebih dikenal dengan sebutan ABS (Anti-Lock

Breaking System). Selain ABS pada rem cakram kendaraan roda empat membutuhkan

juga EBD (Electronik Brake Distribution) yang berfungsi sebagai pembagi daya

cengkraman rem terutama ketika kendaraan sedang menikung agar tidak terjadi

oversteer . Sebenarnya penemuan-penemuan yang dilakukan adalah demi kenyamanan

dan keselamatan pemakai kendaraan. Tapi sungguh sayang semua teknologi baru

tersebut sangatlah mahal. Saat ini hanya mobil atau motor bervolume silinder besar dan

mewah saja yang menggunakan teknologi tersebut.

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

2/31


112073037


1.2 Tujuan Perancangan

Tujuan dari tugas perancangan elemen mesin ini adalah :

1.

Memahami sistem kerja rem dan jenis-jenis rem.

2. Merancang rem cakram Supra X DD 125 cc sesuai dengan karakteristiknya.

3. Mengetahui ukuran-ukuran utama rem cakram pada Supra X DD 125 cc.

4.

Mengetahui perbedaan antara rem cakram asli dengan yang dirancang.

1.3

Permasalahan

Untuk memperoleh efisiensi kerja rem cakram dan biaya produksi yang optimal

maka dalam kesempatan ini penulis akan mencoba merancang sistem rem cakram pada

sepeda motor Supra X DD 125 cc dengan massa kosong kendaraan P1 = 107 kg dan

beban angkut maksimal P2 + P3 = 227 kg

1.4 Batasan Permasalahan

Karena luasnya permasalahan yang ada didalam merancang sistem rem cakram,

maka penulis hanya menguraikan tentang teori dasar dan cara kerja cakram,

memperkirakan letak titik berat kendaraan, daya angkut kendaraan, dan memulai

perhitungan dimensi cakram.

1.5

Sistematika PenulisanSistematika penulisan yang digunakan terdiri dari empat bab yang saling berkaitan

satu sama lain, yaitu :

Bab I : Pendahuluan

Berisi latar belakang, tujuan penulisan, batasan permasalahan, metoda

pengumpulan data, sistimatika penulisan dan cara kerja rem cakram.

Bab II : Teori dasar

Berisi tentang hal-hal yang berhubungan dengan tugas perancangan ini.Bab III : Perancangan dan perhitungan

Berisi tentang rumus-rumus yang digunakan dan hasil perhitungannya.

Bab IV : Kesimpulan

Berisi tentang ukuran-ukuran utama yang dirancang dan perbandingannya

dengan rem cakram aktual.

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

3/31


112073037


1.6 Cara Kerja Rem Cakram

Kerja rem cakram dimulai ketika si pengendara menarik tuas rem pada sepeda

motor yang berada pada stang sebelah kanan (1) dan memberikan gaya tekan terhadap

piston yang berada di dalam master cylinder (2). Akibat yang ditimbulkan oleh gaya

tekan tersebut adalah piston mendorong fluida yang berada dalam master cylinder untuk

bergerak menuju pada Kaliper yang berada pada shock depan motor melalui selang

rem (3).

Setelah melalui selang rem, fluida masuk kedalam Kaliper (4) dan fluida

tersebut memberikan gaya tekan pada piston yang berada pada Kaliper (5), sehingga

piston pun akan mendorong kampas rem (Pad Disk) dan menimbulkan gaya pengereman akibat adanya gesekan antara permukaan kampas rem dengan

permukaan cakram yang ditempatkan pada teromol roda depan motor. Sehingga

motor akan mengalami perlambatan kecepatan yang pada akhirnya motor pun akan

berhenti. Kerja dari rem cakram dalam menghentikaan atau memperlambat laju

kendaraan dipengaruhi oleh beberapa hal, diantaranya : Berat pengendara, kecepatan

sebelum pengereman dan kebersihan dari rem cakram itu sendiri.

Gambar Sistem Kerja Rem Cakram

1. Piston

2. Bantalan

3. Disk Cakram

4. Knuckle Kemudi

5.

Fixed Caliper

6. Tekanan Hidrolik

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

4/31


112073037


BAB II

TEORI DASAR REM

2.1 Defenisi Rem

Rem digunakan untuk menghentikan dan mengatur gerakan, karena itu rem

sangat diperlukan dalam teknik kendaraan dan teknik transportasi. Ketika rem merem

daya kinetik bagian yang bergerak harus dikurangi, disamping itu (ketika menurunkan

suatu beban) sering harus dihambat suatu momen beban (kebalikan dari apa yang terjadi

ketika menggerakkan lewat kopling gesek).

Selama mengatur kecepatan (pengaturan rem dimana rem selalu slip), kerja rem

gesek diubah menjadi kalor. Dalam hal ini, kalkulasi pelepasan kalor kebanyakan

menentukan besarnya ukuran.

Karena itu dalam banyak hal, rem tidak bertindak sebagai rem penyetop dalam hal

ini instalasi dihentikan hanya oleh gaya rem, melainkan terutama mempunyai tugas

untuk mempertahankan pesawat dalam suatu kedudukan tertentu (rem penahan). Dalam

hal ini sebagian dari energi yang diperlukan untuk menghabiskan kecepatan, sering

diperoleh dari momen dari penahan motor, yang pada motor listrik dicapai dengan bantuan

hubungan istemewa (hubungan rem, arus balik). Momen rem ialah terkecil pada poros

yang berputar paling cepat, karena itulah maka rem sedapat mungkin kebanyakan

dipasang pada poros yang digerakkan oleh motor. Piringan rem harus dirapikan dan

disetimbangkan. Syarat paling utama yang harus dipenuhi oleh rem ialah : kelembutan

artinya tidak ada tumbukan ketika menghubungkan dan melepas rem, pelepasan kalor

yang cukup, kemungkinan penyetelan setelah aus.

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

5/31


112073037


2.2 Klasifikasi Rem

Rem digunakan untuk menghentikan dan mengatur gerakan, karena itu rem

sangat diperlukan dalam teknik kendaraan dan teknik transportasi. Ketika rem merem

daya kinetik bagian yang bergerak harus dikurangi, disamping itu (ketika menurunkan

suatu beban) sering harus dihambat suatu momen beban (kebalikan dari apa yang terjadi

ketika menggerakkan lewat kopling gesek).

Selama mengatur kecepatan (pengaturan rem dimana rem selalu slip), kerja rem

gesek diubah menjadi kalor. Dalam hal ini, kalkulasi pelepasan kalor kebanyakan

menentukan besarnya ukuran.

Karena itu dalam banyak hal, rem tidak bertindak sebagai rem penyetop dalam halini instalasi dihentikan hanya oleh gaya rem, melainkan terutama mempunyai tugas

untuk mempertahankan pesawat dalam suatu kedudukan tertentu (rem penahan). Dalam

hal ini sebagian dari energi yang diperlukan untuk menghabiskan kecepatan, sering

diperoleh dari momen dari penahan motor, yang pada motor listrik dicapai dengan bantuan

hubungan istemewa (hubungan rem, arus balik). Momen rem ialah terkecil pada poros

yang berputar paling cepat, karena itulah maka rem sedapat mungkin kebanyakan

dipasang pada poros yang digerakkan oleh motor. Piringan rem harus dirapikan dan

disetimbangkan. Syarat paling utama yang harus dipenuhi oleh rem ialah : kelembutan

artinya tidak ada tumbukan ketika menghubungkan dan melepas rem, pelepasan kalor

yang cukup, kemungkinan penyetelan setelah aus. Berdasarkan gesekan maka rem

dapat diklasifikasikan menjadi :

1. Rem blok, yang dapat dibagi lagi menjadi atas rem blok tunggal, dan ganda

2.

Rem drum

3. Rem cakram

4.

Rem pita

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

6/31


112073037


2.3 Rem Blok Tunggal

Rem blok macam ini adalah yang paling sederhana yang terdiri dari satu blok rem

yang ditekan terhadap drum rem, seperti diperlihatkan dalam gambar 2. 1 Biasanya pada

blok rem tersebut pada permukaan geseknya dipasang lapisan rem atau bahan gesek yang

dapat diganti bila telah aus. Rem blok tunggal ini kurang menguntungkan, hal ini

disebabkan karena pada rem blok tunggal gaya tekan yang bekerja hanya dalam satu

arah saja pada drum, sehingga pada poros timbul momen lentur serta gaya tambahan pada

bantalan yang tidak dikehendaki.

Demikian pula, untuk pelayanan manual jika diperlukan gaya pengereman yang

besar, tuas perlu dibuat sangat panjang sehingga kurang ringkas. Karena alasan inilahmaka rem blok tunggal tidak banyak dipakai pada mesin-mesin yang memerlukan momen

pengereman yang besar. Dan untuk mendapatkan gaya pengereman yang dikehendaki

maka besarnya gaya tergantung pada arah putaran, untuk arah putar serah jarum jam

blok rem akan tertarik kearah drum sehingga dapat terjadi gigitan secara tiba-tiba.

Hal lain yang perlu diperhatikan adalah besarnya momen pengereman yang harus sesuai

dengan yang diperlukan dan besarnya energi yang dirubah menjadi panas,

terutama yang berhubungan dengan bahan gesek yang dipakai. Pemanasan yang

berlebihan bukan hanya akan merusak bahan lapisan rem tetapi juga akan menurunkan

koefisien geseknya. Bi1a suatu rem terus menerus bekerja, jumlah panas yang timbul

pada setiap 1 (mm2) permukaan gesek tiap detik adalah sebanding dengan besarnya µnv .

Bila besarnya µnv pada sutu rem lebih kecil dari pada harga batasnya maka pemancaran

panas akan berlangsung dengan mudah dan sebaliknya bila harga tersebut melebihi batas

maka akan mengakibatkan rusaknya permukaan gesek.

Gambar 2.1. Rem blok tunggal ( Ref. 2, hal 77 )

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

7/31


112073037


2.4 Rem Blok Ganda

Telah disinggung diatas bahwa rem blok tunggal agak kurang menguntungkan

karena drum mendapat gaya tekan hanya dalam satu arah sehingga menimbulkan

momen lentur yang besar pada poros serta gaya yang tambahan pada bantalan.

Kekurangan tersebut dapat diatasi jika dipakai dua rem blok yang menekan drum dari

dua arah yang berlawanan, baik dari sebelah dalam maupun dari sebelah luar drum. Rem

semacam ini disebut rem blok ganda (gambar 2.2.). Rem dengan blok yang menekan dari

luar dipergunakan untuk mesin-mesin industri dan kereta rel yang pada umumnya

digerakkan secara pnumatik, sedangkan yang menekan dari dalam dipakai pada

kendaraan jalan raya yang digerakkan secara hidrolik.Bahan rem yang digunakan haruslah memenuhi beberapa kriteria berikut: persyaratan

keamanan, ketahanan, keausan kecil, kuat, tidak melukai permukaan drum, dapat

menyerap getaran dan memiliki koefisien gesek yang tinggi seperti diperlihatkan pada

tabel dibawah ini :

Tabel 2.1. Koefisien gesek dan tekanan rem ( Ref.2, hal 80 )

Bahan drum Bahan gesek Koefisien gesek Tekanan permukaan

Keterangan

Besi cor,

Baja cor,

Besi cor

khusus

Besi cor 0.10 – 0.20 0.90 – 0.17 Kering

0.08 – 0.12 Dilumasi

Perunggu 0.10 – 0.20 0.05 – 0.08 Kering

Kayu 0.10 – 0.35 0.02 – 0.03 Dilumasi

Tenunan 0.35 – 0.60 0.007 – 0.07 Kapas, asbes

Cetakan 0.30 – 0.60 0.003 – 0.10 Damar, asbes

Paduan sinter 0.20 – 0.50 0.003 – 0.10 Logam

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

8/31


112073037


Gambar 2.2. Rem blok ganda ( Ref.2, hal 83 )

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

9/31


112073037


2.5 Rem Drum

Rem untuk automobile umumnya rnenggunakan rem berbentuk rem drum

(macam ekspansi) dan rem cakram (disk). Rem drum mempunyai ciri lapisan yang

terlindung, dapat menghasilkan gaya rem yang besar untuk ukuran rem yang kecil dan

umur lapisan rem cukup panjang.Kelemahan rem ini adalah pemancaran panasnya

buruk. Blok rem dari rem ini disebut sepatu rem karena bentuknya yang mirip sepatu.

Gaya rem tergantung pada letak engsel sepatu rem dan silinder hidrolik serta arah

putaran roda. Biasanya rem drum ini seperti diperlihatkan pada gambar 2.3(a) adalah

yang terbanyak dipakai, yaitu yang memakai sepatu depan dan dibelakang. Pada rem

macam ini, meskipun roda berputar dalam arah yang berlawanan, gaya rem tetap besar. Rem dalam gambar 2.3(b) memakai dua sepatu depan, dimana gaya rem

dalam satu arah putaran jauh lebih besar dari pada arah yang berlawanan. Juga

terdapat macam yang diperlihatkan dalam gambar 2.3(c) yang disebut dua-servo.

Gambar 2.3. Macam-macam rem drum

Dalam hal sepatu rem seperti yang diperlihatkan dalam gambar 2.4(a) disebut

sepatu berengsel, dan sepatu yang menggelinding pada suatu permukaan seperti dalan

gambar 2.4(b) disebut dengan sepatu mengambang.

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

10/31


112073037


(a) (b)

Gambar 2.4. Sepatu berengsel dan sepatu mengambang ( Ref.2, hal 85 )

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

11/31


112073037


2.6 Rem Cakram

Rem cakram adalah suatu rem yang menggunakan cakram (disk) dari baja yang

dijepit oleh lapisan kampas rem (brake pad) pada kedua sisinya pada waktu

pengereman (gambar 2.5.) Cakram berfungsi sebagal bidang penggesek yang

ditempatkan pada roda untuk menghentikan atau menghambat putaran roda ketika

gaya pengereman diberikan.

Gambar 2.5. Rem cakram ( Ref.2, hal 91 )

Kerja rem cakram dalam mengerem menggunakan sistim hidrolik (memakai fluida)

sehingga dapat disebut juga dengan rem hidrolik. Fluida yang digunakan haruslah

memenuhi kriteria berikut : tidak menimbulkan korosi pada pipa atau slang rem, tidak

merusak karet-karet (seal) yang berada pada master rem atau pun pada kaliper,

kekentalan (Viskositas) kecil dan tidak mudah menguap. Biasanya setiap pabrikan telah

merekomendasikan minyak rem yang harus digunakan pada setiap motor hasil

produksinya misalnya : dot 3 atau dot 4. Kerja rem cakram akan optimal apabila

kebersihan dari kampas rem (brake pad) terjaga, menggunakan minyak rem yang

direkomendasikan, permukaan cakram yang rata dan mempunyai tebal minimal 3,5 mm.

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

12/31


112073037


2.7 Waktu dan Jarak Pengereman

Jarak yang diperlukan untuk menghentikan laju roda pada kendaraan adalah

sebanding dengan kecepatan kuadrat yang dihasilkan ketika rem itu digunakan. Dan

berkebalikan atau tidak sebanding dengan efisiensi dari rem dan perlambatan sewaktu

rem digunakan. Perbedaan dari jarak perlambatan dengan jarak pengereman dapat

diketahui dari efisiensi rem ( perbandingan antara gaya perlambatan dengan berat ).

Waktu pengereman adalah lamanya waktu yang dibutuhkan rem untuk

menghentikan laju roda pada kendaraan. Waktu pengereman itu sendiri sebanding

dengan kecepatan dan berkebalikan dengan perlambatan.

2.8 Faktor Penting Dalam Pengereman

Adapun yang menjadi faktor penting dalam pengereman adalah sebagai berikut

1.

Kecepatan dan beban

Kecepatan yang tidak terlalu tinggi dan beban yang tidak terlalu tinggi

menjadikan gaya pengereman yang dibutuhkan untuk menghentikan

kendaraan adalah kecil.

2.

Permukaan jalanPermukaan jalan adalah media gesek antara roda dengan jalan. Permukaan

jalan haruslah mempunyai koefisien gesek yang besar sehingga roda dan jalan

dapat bergesekan yang menyebabkan roda berhenti. Apabila jalan licin

(koefisiensi gesek kecil) maka sewaktu pengereman roda akan tergelincir (slip).

3. Permukaan ban

Permukaan ban haruslah mempunyai kemampuan untuk digunakan sewaktu

pengereman dan menghasi lkan koefis ien gesek yang besar.

4. Ukuaran rem pada roda.

Untuk pengereman maksimum, faktor yang harus diperhatikan adalah ukuran rem

yang digunakan karena ukuran rem berpengaruh pada jarak pengereman itu

sendiri.

5. Koefisien gesek kampas rem

Keefektifan rem sangat bergantung pada kampas rem selain pada permukaan

jalan dan roda. Kemampuan rem untuk menghentikan laju kendaraan secara

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

13/31


112073037


optimal dipengaruhi oleh besarnya koefisien gesek dari kampas rem, jika

koefisien kampas besar maka gesekan yang dihasilkan juga akan besar.

6.

Tekanan yang digunakan pada pengungkit

Pengungkit sering digunakan untuk menyalurkan gaya tekan, pertambahan gaya

dari sipergendara bergantung antara pengungkit dengan pedal rem dan sepatu

rem.

7. Pemindahan beban.

Ketika rem digunakan maka akan terjadi pemindahan gerak secara natural dari

bagian belakang roda menuju ke roda depan, hal ini dikarenakan kecendrungan

massa yang berkelanjutan gerak kedepan. Perlambatan yang besar menyebabkan berat yang besar atau pemindahan beban dari roda belakang ke roda depan.

Selama pengereman, beban yang tertumpu pada roda belakang kepermukaan

jalan berkurang ketika beban pada roda depan bertambah persis sama besarnya. Ini

menunjukan fakta bahwa rem sewaktu digunakan menyebabkan

pemindahan beban dari roda belakang ke roda depan.

8. Gaya pergereman dari mesin

Mesin selalu menggunakan rem sewaktu menuruni bukit dengan putaran mesin

yang rendah. Efek pengereman dari mesin terjadi ketika penurunan gigi yang

dilakukan oleh pengendara.

2.9

Rem pada Supra X DD 125 cc

Supra X DD 125 cc menggunakan dua jenis rem yang sama pada kedua

rodanya untuk mengurangi atau memberhentikan laju kecepatannya. Adapun jenis rem

yang digunakan adalah sebagai berikut :

Rem cakram untuk roda depan (disk brake)

Rem cakram untuk roda belakang (disk brake)

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

14/31


112073037


2.10 Rem Cakram

Rem cakram pada roda depan terdiri dari beberapa bagian, diantaranya

adalah :

1. Tuas rem ( Handle )

Berfungsi sebagai pemberi gaya tekan pada master rem yang diberikan pengendara

pada waktu menarik tuas tersebut.

2. Master rem

Berfungsi sebagai :

a. 'I'empat penyimpanan fluida dan udara.

b.

Memompa aliran fluida dan udara pada sistem hidrolik.c. Memberi gaya tekan pada fluida pada waktu terjadi pengereman.

Master rem terdiri dari beberapa bagian seperti diperlihatkan pada gambar 2.8.

dibawah ini.

Baut

Tutup reservoir

Pelat penutup

Membran

Master silinder

Pegas

Master rem

Ring

Karet

Sakelar lampu rem

Baut

Gambar 2.8. Bagian-bagian master rem (Ref 5, hal 14-9)

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

15/31


112073037


3. Selang rem

Berfungsi sebagai tempat mengalirnya fluida yang telah dipompa oleh master rem

menuju kaliper.

4. Kaliper

Berfungsi sebagai tempat kampas rem dan piston untuk menekan cakram (disk).

Kaliper itu terdiri dari beberapa bagian seperti diperlihatkan pada gambar 2.9.

dibawah ini.

Sil piston Pegas kampas

Bucket kaliper

Pin

Katup rem

Kampas rem

Sil debu

Piston

Pin

Kampas pin pin

Gambar 2.9. Bagian-bagian kaliper (Ref.5, hal 14-14)

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

16/31


112073037


5. Cakram (disk)

Berfungsi sebagai bidang penggesek dengan kampas rem (brake pad). Bagian -

bagian rem cakram diatas diperlihatkan pada gambar 3.0. dibawah ini.

1 2 3 4 5

Gambar 2.10 Bagian-bagian rem cakram (Ref. 5, hal 14-7)

Keterangan gambar

1. Tuas rem ( Handle)

2. Master rem

3. Selang rem

4. Kaliper

5. Cakram ( Disk )

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

17/31


112073037


BAB III

PERANCANGAN DAN PERHITUNGAN

3.1 Data Spesifikasi

Yang akan di rancang disini adalah rem cakram pada Honda SupraX DD 125 cc,

dengan data spesifikasi yang digunakan adalah sebagai berikut :

1. Panjang : 1.889

mm

2. Lebar : 700 mm

3. Tinggi : 1.045 mm

4.

Tinggi sadel : 765 mm

5.

Tinggi pijakan kaki : 270 mm

6. Jarak terendah ketanah : 138 mm

7. Berat siap pakai : 1.070 N

8.

Bahan gesek terbuat dari asbes, µasbs = 0,3

3.2 Perhitungan Berat Kendaraan

Selanjutnya dilakukan kalkulasi berat total kendaraan ( totalW ) yang merupakan

jumlahari seluruh bagian kendaraan dan isi kendaraan.

Berat siap pakai = 1.070 N

Berat penumpang @ 60 kg x 2 = 1.200 N

Berat total kendaraan ( totalW ) = 2.270 N

Beban depan (Wdepan) @2/5 W = 908 N

Beban belakang (W belakang) @3/5 W = 1362 N

3.3 Gaya Pada Tuas Rem (Handle)

Perhitungan gaya pada tuas rem dilakukan secara langsung yaitu dengan cara

menghitug berat yang dibutuhkan untuk menarik tuas sehingga terjadi gaya

pengereman. Dari hasi pelaksanaan penghitungan diperoleh :

Gaya pada tuas rem adalah :

F = m . g………………………………….…………(Ref.4, hal 94)

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

18/31


112073037


Dimana F = Gaya pada tuas rem ( N )

m = Massa ( kg )

g = Percepatan gravitasi (m/s2

)

F = m . g

= 3 .10 kg.m/s²

= 30 N

3.4 Diameter Piston Kaliper

Sebuah sepeda motor Honda SupraX DD 125 cc dengan massa 2.270 N

bergerak dengan kecepatan 100 km/jam (22,2 m/s) melakukan pengereman sampai

motor itu berhenti. Dirancang motor itu berhenti setelah menempuh jarak 60 m.

Diasumsikan bahwa motor tersebut melakukan perlambatan secara konstan, maka gaya

gesek yang dibutuhkan agar motor itu berhenti adalah :

Vo2 = Vot

2 + 2.a.x……………………………...(Ref.4, hal 73)

02 = (27,8 m/s)2 + 2 . a . 60 m

a =2.60

84,772

a = 6,440 m/s2

Sehingga gaya gesek yang dibutuhkan menjadi :

F = m . a……………………………...(Ref.4,hal 94)

F = 227 kg . 6,440 m/s2

F = 1461,8 kg.m/s2 ≈ 14618 N

Karena rem cakram memiliki dua sisi maka :

Fkaliper = 2

14618 7309 N

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

19/31


112073037


tangan

kaliper master

F

FxA

gan

kaliper

F

xF D

tan

2

4

caliper

caliper

master

gan

A

F

A

F tan

4

122

Untuk mencari perbandingan luas penampang piston pada master dan kaliper

digunakan persamaan Pascal :

Dimana, A =4

2 D

(Dmaster = 12mm)

A master = = 113,1 mm2

A caliper =

A caliper =

A caliper =

A capiler = 27555 mm2

D2 = 17573,8 mm2

D = √ 17573,8 mmD = 166 mm

Karena menggunakan double piston maka diameter kaliper setengah daridiameter perhitungan.

Dkaliper =2

166mm

= 83 mm

mm

30

1 , 113 2 7309

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

20/31


112073037


PS

kW

max P

kaliper

kaliper master

A

FxA

3.5 Gaya pengereman pada Daya maksimal

Daya maksimal yang ditransmisikan mesin sebesar 6,6 PS pada 7500 rpm

Pmax = 6,6 PS x 0,735

= 4,85 kW

ω = 2π

= 785 rad/s

Tmesin =

=

= 6,2 N.m

Jika diketahui Dcakram = 28 cm ; r cakram = 14 cm = 0,14 m

T = F.r

Fcakram =

=

= 44,29 N

Sehingga gaya yang dapat menyebabkan rem terkunci sebesar :

Ftangan =

= = 30 N

60

7500

rad/s 785

m/s 4850

m 0,14

.m 6,2 r

T

2

2

mm

N mm 1 , 113 7309

27555

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

21/31


112073037


3.6 Waktu Pengereman (t)

Waktu pengereman adalah hasil bagi massa dikali perubahan kecepatan dengan

gaya sewaktu mengerem, secara matematis dapat ditulis :

)(t

)vm(v.F

12

21

t dt

dvmam

……………………………...(Ref.4,hal 94)

Dimana : t1 = Waktu sebelum pengereman

t2 = Waktu sesudah pengereman

m = Massa kendaraan dan pengendara

V1 = Kecepatan sebelum terjadi pengereman

V2 = Kecepatan setelah terjadi pengereman

F = Gaya pengereman

Diasumsikan :

m = 107 kg + [@ 60 kg x 2 = 120 kg] = 227 kg

= 2.270 N

V2 = 0 ( Diam ) dan t1 = 0 (titik acuan)

t

)vm(vF 21kaliper

kaliper

21

F

)vm(vt

Jika motor bergerak dengan kecepatan,

V1 = 100 jamKm → 27,8

sm

t = N

sm x N

7309

)/8,27()270.2(

t = 8,6 detik

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

22/31


112073037


3.7 Tekanan Minyak Rem ( Pw )

Dalam menghitung tekanan minyak rem, penulis menggunakan ketentuan yang

telah ditetapkan pada referensi, ketentuan tersebut adalah sebagai berikut :

Untuk Q < 21,3 ( kg ) Pw = 2,37 Q – 4,49 dan

Untuk Q > 21,3 ( kg ) Pw = 0,92 Q + 26,4 …………….…….(Ref.2, hal 93)

Dengan Q adalah Gaya yang berasal dari tuas rem.

Karena Q = 30 N atau < 2130 ( N )

Maka Pw = 2,37 Q – 4,49

= 2,37 ( 30 ) – 4,49

= 2,62 2cmkg

= 0,262 2mm

N

3.8 Momen Rem ( T )

T = µ.F. K 1. R m…………………………………………………………..( Ref.2,hal 91 ).

Dimana T = Momen rem

µ = Koefisien gesek cakram

F = Hasil perkalian luas piston dan tekanan minyak

K 1 = ])R (R

R R [1

)2

φ3sin(

22

21

21

R m = 2

R R 21

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

23/31


112073037


Gambar 3.1 Notasi Untuk Rem Cakram (Ref.2,hal 91)

Diketahui dari hasil pengukuran diperoleh :

R 2 = 140 mm

R 1 = 70 mm

= 46

Sehingga :

])R (R

R R [1

)2

φ3sin(

2φK

2

1

211

])14070(

140.701[

23sin3

46.22

]234,01[17.1

92

= 4,14

R m 2

R R 21

mm105 2

14070

= 0,1050 N/m²

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

24/31


112073037


F = A piston x Pw

= w2 Px)d

4

π(2

= 0,262x)834

π(2 2

= 10815 x 0,262

= 2833 N

Sehingga T = m1 R .k .F.μ

= 0,3 x 2833 x 4,14 x 0,1050

= 369 Nm

3.9 Beban Dinamis

Beban depan, dan beban belakang.

Jika titik singgung roda depan dengan jalanan diambil sebagai engsel, maka

pengurangan gaya raksi pada roda belakang adalah WB =

W . e . h/LWB = W . e . h/L ……………………………………………….( Ref.2,hal 87 ).

Sehngga :

WdD = WD + x WL

h e

= 90,8 + 0,6 (700/1.258) 227

= 90,8 + 75,78= 166,6 Kg

= 1666 N

WdB = Wb – x WL

h e

= 136,2 – 0,6 (700/1.258) 227

= 60,4 Kg

= 604 N

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

25/31


112073037


4.0 Faktor Efektif Rem ( FER)

Karena cakram ditekan oleh gaya dari satu sisinya dan pusat tekanan ada di

K 1R m = r, maka faktor efektifitas rem ( REF ) adalah :

(FER) = r F

T …………………………..(Ref.2, hal 91)

= 0,3

4.1 Energi Kinetis

Ek = ².2

1vm

= ²8,2710227 x

F T r

4.2 Perlambatan

α = e . g

= 0,6 . 9,8

= 5,88 m/s²

4.3 Kecepatan Laju Kendaraan

v = 100 km/h ≈ 27,8 m/s

4.4 Jarak pengereman

=

88,52²8,27

= 7,6576,11

84,772 m

4.5 Waktu Rem Sesungguhnya

te =a

v

= 72,488,5

8,27 detik

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

26/31


112073037


4.6 Luas Lapisan

12,0

72,42

x A x

BD x Ek

LD

D

= 12,072,42

733,01,8771

x A x

x

LD

= 12,026,9

22,6437

LD A

ALD = 56821328,1

22,6437 mm²

Satu sisi = 28412

5682 mm²

4.7 Kapasitas Enersi Lapisan

K =te x AL x

BD x Ek

D

D

2

=72,428412

733,01,8771

x x

x

=33,27

6,6429= 235 kg.km/jam ≈ 0,65 kg m/s ≈ 6,5 Nm/m²s

4.8 Kapasitas Rem

µpv = 0,3 . 0,262 2mm N . 27,8 m/s

= 2,18 Nm/m²s

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

27/31


112073037


BAB IV

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengukuran, perhitungan dan perancangan rem hidrolik pada

sepeda motor Honda Supra X DD 125 cc dengan data-data yang telah disebutkan maka

didapatkan dimensi dari rem cakram ini sebagai berikut :

1. Gaya pada tuas rem = 30 N

2.

Diameter master silinder = 12 mm

3. Gaya gesek yang dibutuhkan = 9938,9 N

4. Gaya yang terjadi pada kaliper = 4969,45 N

5.

Diameter Piston kaliper = 77 mm

6. Waktu pengereman = 5,4 detik

7. Gaya pengereman jika daya maksimal = 6,2 N/m

8.

Tekanan minyak rem = 0,262 2mm N

9.

Momen rem = 318 Nm10. Faktor efektif rem (FER) = 0,3

11. Kapasitas Enersi Lapisan = 6,5 Nm/m²s

12.

Kapasitas Rem = 2,18 Nm/m²s

13. Tebal Cakram = 3,5 mm

14. Jumlah piston = 2 buah

15.

Jari-jari luar cakram = 140 mm

16. Jari-jari dalam cakram = 70 mm

Dimensi dari perhitungan diatas ada sedikit perbedaan dengan ukuran asli, hal yang

membedakan diantaranya adalah : kurangnya ketelitian dalam hal perhitungan,

terbatasnya literatur, dan juga ukuran hasil perancangan masih berupa teori, ukuran asli

adalah ukuran yang diperoleh setelah melakukan berbagai pengujian sesuai dengan

standar internasional.

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

28/31


112073037


DAFTAR PUSTAKA

[ 1 ] Khurmi R.S. “Machine Design” , Eurasia Publishing House Ltd. New Delhi,

India,1982.

[ 2 ] Manual Book HONDA SUPRA X DD 125 cc , PT Honda Astara Motor

[ 3 ] Nieman Winter G.H., „ Elemen Mesin” , Jilid II edisi yang direvisi, Erlangga,

Jakarta, 1992.

[ 4 ] Sears dan Zemansky, “ Fisika Untuk Universitas 1”, Bina Cipta, Jakarta, 1985.

[ 5 ] Sularso dan Kiyokatsu Suga, “ Dasar Perencanaan Elemen Mesin”, PT Pradya

Paramita, Jakarta, 1985.

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

29/31


112073037


LAMPIRANSPESIFIKASI MOTOR SUPRA DD 125 CC

Spesifikasi Motor Honda Supra X 125DimensiDimensi (P x L x T) : 1.889 x 702x 1094 mm

Jarak sumbu Roda : 1.242 mm

Jarak terendah ke tanah : 138 mm

Berat kosong : 107 Kg

Berat isi : 227 Kg

RangkaRangka : Tulang punggung

Suspensi depan : Teleskopik

Suspensi belakang : Lengan ayun dengan shockbreaker ganda

Ban Depan : 70/90 – 17 38PBan Belakang : 70/90 – 17 38P

Rem depan : Cakram hidrolik dengan piston gandaRem belakang : Cakram hidrolik dengan piston ganda

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

30/31


112073037


MesinTipe mesin : 4 Langkah SOHC

Sistem pendinginan : Pendinginan udaraDiameter x langkah : 52.4 x 57.9 mm

Volume langkah : 124,8 cc

Perbandingan kompresi : 9,0 : 1

Daya maksimum : 6,6 Km / 7.500 rpm (STD)

Torsi maksimum : 9,0 Nm/ 4000 rpm (STD)

Kopling : Ganda, otomatis. Sentrifugal, tipe basah

Sistem Starter : Pedal dan elektrik

Busi : ND U20EPR9, NGK CPR6EA-9

Sistem bahan bakar : Karburator

KapasitasKapasitas tangki bahan bakar : 3,7 liter

Kapasitas Minyak Pelumas Mesin : 0,7 liter pada penggantian periodik

Transmisi : 4 kecepatan/bertautan tetap

Pola pengoperan gigi : N-1-2-3-4-N

Kelistrikan Aki : 12 V – 3,5 AhSistem pengapian : DC – CDI

8/16/2019 144420924-Rem-Cakram

31/31


112073037

144420924-rem-cakram

Documents