pengaruh pengurangan berat piston pada motor 4 tak satu silinder terhadap unjuk kerja

1. Studi Komparasi Daya Pengereman Antara Piston Singel Dengan Double
Pada Sepeda Motor
Dedy Darmawan (07320009)
Mahasiswa PTM Otomotif IKIP Veteran Semarang
Abstrak
Brake is a important divice in a vehicle. Caused by brake is very important, so research and
development type and model brake continous. There are many type of brake, like: brake
drum, disc brake, tape brake, engine brake, air brake, etc. Today, technology in brake system
are very sophisticated. Many luxurious car now have been using Antilock Brake System
(ABS),
Key Words: Brake, ABS
I. PENDAHULUAN
Seiring dengan perkembangan jaman, kebutuhan akan alat transportasi tidak
dapat dihindari. Salah satu jenis alat transportasi yang pada masa kini banyak
dipergunakan adalah sepeda motor. Jenis alat transportasi ini banyak dipergunakan
karena memiliki beberapa kelebihan, antara lain: harganya relatif murah, hemat bahan
bakar, mudah dioperasikan dan relatif bebas terjebak kemacetan.
Suatu kendaraan dapat dikatakan baik apabila bisa memberikan nyaman dan
aman bagi pengendara. Semua jenis kendaraan baik roda dua maupun roda empat
dilengkapi dengan sistem, salah satunya dari sistem itu sistem pengereman.
Rem berfungsi untuk mengurangi kecepatan dan menghentikan laju kendaraan.
Sistem ini sangat penting karena memiliki fungsi sebagai alat keselamatan dan menjamin
untuk pengendara yang aman. Kendaaan tidak dapat berhenti apabila pengereman hanya
dilakukan dengan pengereman mesin, kelemahan ini harus dikurangi agar dapat
menurunkan kecepatan gerak kendaraan hingga berhenti. Kerja rem disebabkan adanya
gaya gesek pad rem melawan sistem gerak putar piringan ( disc ).

2. Sepeda motor memiliki beberapa bagian penting yang harus dalam kondisi baik
supaya sepeda motor dapat beroperasi, antara lain: komponen mesin penggerak,
komponen kemudi, komponen rangka dan komponen rem. Komponen rem sendiri pada
masa kini biasanya terdiri dari jenis rem cakram (disc brake) dan jenis rem tromol (brake
drum).
Rem cakram (disc brake) merupakan salah satu jenis rem yang cara kerjanya
dengan menggunakan sistem penjepitan, dimana sebuah piringan baja yang berputar
bersama dengan putaran roda akan dijepit oleh dua buah kampas rem (brake pad). Rem
cakram memiliki beberapa kelebihan dibandingkan rem tromol, antara lain:
1. Pengeremannya stabil.
2. Mudah dikendalikan.
3. Debu kampas rem mudah terbuang, sehingga tidak mudah kotor.
4. Temperatur sistem rem relatif stabil.
Untuk membikin pakem rem, biasanya dimodifikasi dengan melebarkan
diameter cakram dan luas permukaan kampas rem. Dengan memperbesar kampas rem,
sudah pasti hal itu membutuhkan jumlah piston yang memadai. Piston pada kaliper suka
disebut pot. Di pasaran tersedia 5 jenis pot, dimulai dari tunggal (single pot), 2 pot, 4
pot, 6 pot, dan 8 pot. Adapun yang single dan double pot adanya cuma versi OEM. Pada
kendaraan yang beredar dijalanan,yang sering dijumpai menggunakan caliper/pot model
single dan double, sedangkan tipe yang lain sering digunakan untuk kompetisi/ race.
Pada dasarnya rem cakram double piston memiliki beberapa perbedaan apabila
dibandingkan dengan single piston, antara lain: dengan luas penampang yang sama,
maka double piston akan lebih pakem, karena luas bidang gesek antara disc dengan
kampas rem akan semakin besar, akan tetapi system pengereman akan menjadi kurang
berfungsi apabila salah satu piston macet, sehingga piston hanya bergerak satu buah saja
dan akan mengakibatkan kampas rem akan miring dan luas bidang gesek antara disc
dengan kampas rem akan semakin kecil
II. BAHAN DAN METODE PENELITIAN
A. Bahan Dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini, antara lain:

3. 1. Kampas rem vega R single piston
2. Kampas rem vega R double piston
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini, antara lain:
1. Alat uji kekerasan
2. Dial indicator
3. Microscope
4. Alat kendaraan uji daya pengereman
5. Tachometer
6. Stop watch
7. Busur derajad
B. Kajian Pustaka
1. Rem
Rem adalah suatu bagian kendaraan untuk memperlambat atau menghentikan
gerakan roda. Karena gerak roda menjadi lambat, secara otomatis gerak kendaraan
menjadi lambat. Energi kinetik yang hilang dari benda yang bergerak ini biasanya diubah
menjadi panas karena gesekan. Pada setiap kendaraan bermotor kemampuan sistem
pengereman menjadi suatu yang penting karena mempengaruhi keselamatan berkendara.
Semakin tinggi kemampuan kendaraan tersebut melaju maka semakin tinggi pula
tuntutan kemampuan sistem rem yang lebih handal untuk menghentikan atau
memperlambat laju kendaraan. Untuk mencapainya diperlukan perbaikan-perbaikan
dalam sistem pengereman tersebut. Sistem rem yang baik adalah sistem rem yang jika
dilakukan pengereman baik dalam kondisi apapun pengemudi tetap dapat mengendalikan
arah dari laju kendaraannya.
1.1. Rem Tromol
Rem tromol terdiri dari sepasang kampas rem yang terletak pada piringan
yang tetap (tidak ikut berputar bersama roda), namun drum yang berputar bersama
roda. Dalam operasinya setiap kampas rem akan bergerak radial menekan drum
sehingga terjadi gesekan antara drum dan kampas rem.

4. 1.2.Rem Cakram
Rem cakram terdiri dari piringan yang dibuat dari logam, piringan logam ini
akan dijepit oleh kampas rem (brake pad) yang didorong oleh sebuah torak yang ada
dalam silinder roda. Untuk menjepit piringan ini diperlukan tenaga yang cukup kuat.
Guna untuk memenuhi kebutuhan tenaga ini, pada rem cakram dilengkapi dengan
sistem hydraulic, agar dapat menghasilkan tenaga yang cukup kuat. Sistem hydraulic
terdiri dari master silinder, silinder roda, reservoir untuk tempat oli rem dan komponen
penunjang lainnya.
Perbandingan Antara Rem Cakram Terhadap Rem Tromol
Keuntungan rem cakram
Tidak menimbulkan bunyi sebab piringan meradiasikan panas yang tinggi.
Karena itu, efek pengereman yang konstan didapat dengan pengereman yang
dilakukan secara berulang pada kecepatan tinggi.
1. Ekspansi panas pada piringan tidak dapat menyebabkan adanya perubahan
dalam renggangnya rem, seperti pada rem tromol dimana ada kecenderungan
kerenggangannya berkurang. Karena itu, tidak ada buruknya dengan adanya
reduksi (pengurangan) pada kembalinya pedal yang disebabkan oleh panas.
2. Penyetelan dapat dilakukan sesuai dengan keausan brake pad, dengan
demikian kembalinya pedal selalu tetap.
3. Konstruksinya sederhana dan brake pad dapat diganti dengan mudah.
4. Tidak terdapat self energizing effect. Dengan tidak adanya pengembangan
tenaga rem yang ditimbulkan oleh self energizing effect, maka perbedaan efek
pengereman antara roda-roda sebelah kiri dan kanan berkurang, karena itu
kemungkinannya kecil sekali terjadinya penarikan ke kiri atau ke kanan pada
waktu pengereman dilakukan.
5. Walaupun rem dalam keadaan basah, piringan rem akan segera menjadi kering
disebabkan adanya gaya sentrifugal yang melemparkan air.
Kerugian rem cakram
1. Permukaan yang mendapat tekanan (tekanan pengereman) lebih besar sedang
luas permukaan lapisan rem (brake-pad) nya terbatas dan kecil. Karena itu,
dibutuhkan tahanan gesek yang lebih besar.

5. 2. Walaupun dalam prakteknya tidak terdapat self energizing effect, diperlukan
tekanan hidrolik yang tinggi untuk memperoleh hasil pengereman yang
sempurna. Untuk keperluan ini, diperlukan tekanan yang lebih besar pada
pedal rem, atau diperlukan pemakaian booster.
3. Harganya cukup mahal.
4. Harus diusahakan agar pasir dan kotoran tidak masuk pada piringan (disc).
Piringan rem (disc brake) pada akhir-akhir ini mempunyai self energizing
effect untuk memperoleh gaya pengereman yang lebih besar dengan tekanan
yang kecil pada pedal rem.
1.3 Rumus Perhitungan Teoritis
1. Gaya yang bekerja pada rem (Ps)
2. Torsi perlambatan (Mg)
a. Torsi gesek rem (Mr)
Untuk mengetahui besarnya torsi rem, terlebih dahulu dihitung
besarnya gaya perlambatan yang didapat dar persamaan berikut
b. Besarnya torsi gesek rem
Mr = 1,1 (Pv . ½ D)
c. Torsi beban eksternal (MH)
Besarnya torsi beban eksternal dirumuskan sebagai berikut:
MH = 71620 (N2/n2)
jadi torsi perlambatan total (MB)
MB = MR + MH
Waktu pengereman merupakan waktu yng diperlukan mulai proses
pengereman sampai saat laju putaran roda berhenti. Besarnya waktu
pengereman dapat diketahui dengan persamaan sebagai berikut:

6. Jarak pengereman (Sr) merupakan jarak yang ditempuh dari mulai
pengereman sampai kendaraan berhenti
III.METODE PENELITIAN
Penelitian ioni dilakukan dengan menentukan specimen kampas rem,
kemudian specimen diuji tingkat kekerasannya di Polines Semarang dan pengujian
daya pengereman di bengkel Wijaya.
Penelitian ini dibagi menjadi 2 tahap, yaitu:
1. Pengujian kekerasan kampas rem
Pengujian dilakukan untuk mengetahui tingkat kekerasan masing,
masing kampas rem, supaya diperoleh 2 jenis kampas rem yang
berbeda jenis, tetapi tingkat kekerasannya sama.
2. Pengujian daya pengereman
Pengujian dilakukan untuk mengetahui daya pengereman dari masing-
masing jenis kampas rem dengan variasi kecepatan roda maupun daya
input pengereman.
Adapun diagram alir penelitian ini, sebagai berikut:

7. Langkah-langkah Penelitian
Tahap I. Pengujian kekerasan
1. Meratakan permukaan benda uji (specimen) dengan menggunakan
mesin poles.
2. Mengidentasi permukaan benda uji (specimen).
3. Mengukur dimensi cekungan dengan bantuan microscope dan dial
indicator.
Tahap II. Pengujian Daya Pengereman Double piston
1. Kendaraan dalam kondisi disangga (diam).
2. Mengkonversi RPM mesin supaya diperoleh RPM roda 100, 150 dan
200, dengan cara menghitung reduksi putaran mulai dari putaran
mesin yang direduksi oleh rumah kopling (reduksi awal) sebesar 17/69
(0,246), putaran tersebut kemudian direduksi kembali oleh gigi
transmisi no 1 sebesar 12/34 (0,35). Terakhir putaran direduksi oleh
sprocket sebesar 15/40 (0,375), sehingga putaran mesin akan total
direduksi sebesar 0,246 x 0,35 x 0,375 = 0,032.
3. Hidupkan mesin dan buka Throttle gas,diatur hingga memperoleh rpm
mesin yang telah ditentukan yaitu rpm 3067, 4601,dan 6134. Dimana
rpm mesin tersebut akan dikonversi menjadi rpm roda menjadi 100
rpm roda,150 rpm roda, dan 200 rpm roda.
4. Memutus putaran mesin ke roda melalui kopling.
5. Memberikan beban pada tuas rem sebesar 2 kg, 3 kg dan 4 kg.
6. Menghitung sisa putaran roda dan waktu yang diperlukan hingga roda
berhenti berputar
Tahap III. Pengujian Daya Pengereman single piston
1. Kendaraan masih dalam kondisi disangga (diam).
2. Melepas caliper roda double piston.
3. Membuat dudukan baru sebagai penyangga caliper roda single piston.
4. Memasang caliper roda single piston pada kendaraan.
5. Hidupkan mesin dan buka Throttle gas,diatur hingga memperoleh rpm
mesin yang telah ditentukan yaitu rpm 3067, 4601,dan 6134. dimana
rpm mesin tersebut akan dikonversi menjadi rpm roda menjadi 100
rpm roda,150 rpm roda, dan 200 rpm roda.

8. 7. Memutus putaran mesin ke roda melalui kopling.
8. Memberikan beban pada tuas rem sebesar 2 kg, 3 kg dan 4 kg.
9. Menghitung sisa putaran roda dan waktu yang diperlukan hingga roda
berhenti berputar.
Tahap IV. Study Komparasi Daya Pengereman antara Single Piston
dengan Daya Pengereman double piston
Pada tahap ini dilakukan studi perbandingan daya pengereman piston
baik single maupun double, nilai kekerasan kampas rem single maupun
double piston, sisa putaran roda, dan waktu yang diperlukan roda hingga
berhenti berputar.
IV.KOMPARASI HASIL PENGUJIAN DAYA PENGEREMAN SINGLE PISTON
DAN DOUBLE PISTON
1. beban 2 kg
0
50
100
150
200
250
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
RPM
waktu (s)
waktu pengereman beban 2 kg
single
double
0
50
100
150
200
250
0 20 40 60 80
RPM
derajad
jarak pengereman beban 2 kg
single
double

9. 2. beban 3 kg
3. Beban 4kg
0
50
100
150
200
250
0 0,2 0,4 0,6 0,8
RPM
waktu (s)
waktu pengereman beban 3 kg
single
double
0
50
100
150
200
250
0 20 40 60
RPM
derajad
jarak pengereman beban 3 kg
single
double
0
50
100
150
200
250
0 0,2 0,4 0,6 0,8
RPM
waktu (s)
waktu pengereman beban 4 kg
single
double

10. V. KOMPARASI HASIL PERHITUNGAN DAYA PENGEREMAN SINGLE
PISTON DAN DOUBLE PISTON
1. beban 2kg
0
50
100
150
200
250
0 10 20 30 40 50
RPM
derajad
jarak pengereman beban 4 kg
single
double
0
50
100
150
200
250
0 0,2 0,4 0,6 0,8
RPM
waktu (s)
waktu pengereman beban 2 kg
single
double
0
50
100
150
200
250
0 20 40 60 80
RPM
derajad
jarak pengereman beban 2 kg
single
double

11. 2. beban 3 kg
3. beban 4 kg
0
50
100
150
200
250
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
RPM
waktu (s)
waktu pengereman beban 3 kg
single
double
0
50
100
150
200
250
0 10 20 30 40 50
RPM
derajad
jarak pengereman beban 3 kg
single
double
0
50
100
150
200
250
0 0,1 0,2 0,3 0,4
RPM
waktu (s)
waktu pengereman beban 4 kg
single
double

12. VII.KESIMPULAN
Dari grafik-grafik diatas terlihat bahwa system pengereman dengan menggunakan
single piston lebih baik, dilihat dari segi waktu pengereman maupun jarak pengereman.
DAFTAR PUSTAKA
1. Callister, W. D., Materials Science and Engineering third edition,Departemen Of
Material Science and Engineering the University Of Utah,September 1993.
2. Chan, D. and Stachowiak, G.W., Review Of Automotive Brake Friction, University Of
Western Australia, 2004.
3. Niemann,Gustav, Machine Elements Volume II, allied Publisher Private Limited,
New Delhi, 1980
4. Sularso, Elemen Mesin, Pradnya Paramita, Jakarta.
5. Standart ASTM
6. Yanuar, Dita satyadarma, dan Burhan Noerdin, “ Analisa Gaya Pada Rem Cakram (
Disk Brake) Untuk Kendaraan Roda Empat”
7. Ian Hardianto Siahaan, Hoo Yung Sen," Kinerja Tromol Terhadap Kinerja Rem
Cakram Kendaraan Roda Dua Pada Pengujian Stasioner"
8. St Unyanto, Martinus Heru Palmiyanto, dan Arif setyo Nugroho,"Modifikasi Kampas
Rem Berlapis Dan Beralur Untuk Meningkatkan Kinerja Pengereman Pada Sepeda
Motor"
9. NEW STEP 1, Training Manual
10. www.mitsuichemicals.com
0
50
100
150
200
250
0 10 20 30 40
RPM
derajad
jarak pengereman beban 4 kg
single
double