PERANCANGAN DAN PEMASANGAN SISTEM TRANSMISI DAN PENGEREMAN MOBIL BERBAHAN BAKAR ETANOL PROYEK AKHIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md) Program Studi DIII Teknik Mesin Disusun oleh: LATIFUL RWH I 8607003 PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN PRODUKSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2010 i
HALAMAN PERSETUJUAN Proyek Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Proyek Akhir Program Studi D III Teknik Mesin otomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Surakarta, Oktober 2010 Pembimbing I Pembimbing II Tri Istanto, ST, MT. Dr. Kuncoro Diharjo, ST, MT. NIP.19730820200121001 NIP. 197101031997021001 ii
HALAMAN PENGESAHAN PERANCANGAN DAN PEMASANGAN SISTEM TRANSMISI DAN PENGEREMAN MOBIL BERBAHAN BAKAR ETANOL Disusun oleh : Latiful Rusdhiy Wahyu Hidayat I 8607003 Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada : Hari : Kamis Tanggal : 20 Januari 2011 Tim Penguji : 1. Tri Istanto, ST., MT NIP. 197308202000121001 (...) 2. Prof. Dr. Kuncoro Diharjo, ST., MT NIP. 197101031997021001 (...) 3. Wibowo, ST.,MT NIP. 196904251998021001 (...) 4. Ir. Agustinus Sujono, MT NIP. 195110011985031001 (...) Mengetahui, Ketua Program D3 Teknik Mesin Fakultas Teknik UNS Disahkan, Koordinator Proyek Akhir Fakultas Teknik Zainal Arifin, ST., MT. NIP. 197303082000031001 Jaka Sulistya Budi, ST NIP. 196710191999031001 iii
HALAMAN MOTTO Manusia sepantasnya berusaha dan berdoa, tetapi Tuhan yang menentukan. Apa yang kita cita-citakan tidak akan terwujud tanpa disertai tekad dan usaha yang keras. Tiada kata seindah doa. iv
HALAMAN PERSEMBAHAN Sebuah hasil karya yang kami buat demi menggapai sebuah cita-cita, yang ingin kupersembahkan kepada: Allah SWT, karena dengan rahmad serta hidayah-nya saya dapat melaksanakan `Tugas Akhir dengan baik serta dapat menyelesaikan laporan ini dengan lancar Kedua Orang Tua yang aku sayangi yang telah memberi dorongan moril maupun meteril serta semangat yang tinggi sehingga saya dapat menyelesikan tugas akhir ini. Ade`-ade`ku yang aku sayangi, ayo kejar cita-citamu. Wulan Rahmawati makasih dah slalu nemenin. D III Otomotif da Produksi angkatan 07 yang masih tertinggal, semangat Bro!!! perjungan belum berakhir. Ade -ade angkatanku, Jangan pernah menyerah!!! v
ABSTRAKSI LATIFUL RUSDHIY WAHYU HIDAYAT, 2010, PERANCANGAN DAN PEMASANGAN SISTEM TRANSMISI DAN PENGEREMAN MOBIL BAHAN BAKAR ETANOL (BBE), Proyek Akhir, Program Studi, Diploma III Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Proyek akhir ini bertujuan untuk merancang dan memasang sistem transmisi dan pengereman mobil bahan bakar etanol (BBE). Transmisi yang digunakan pada mobil bahan bakar etanol adalah transmisi manual penggerak roda depan motor melintang jenis roda gigi syncromesh dengan 5 kecepatan maju dan 1 gigi mundur. Rem yang digunakan pada mobil bahan bakar etanol (BBE) adalah jenis rem hidrolik dengan tipe cakram pada roda depan dan tromol pada roda belakang. Mobil bahan bakar etanol dilengkapi dengan rem mekanik sebagai rem parkir. Total biaya yang yang diperlukan untuk perancangan dan pemasangan sistem transmisi dan pengereman mobil bahan bakar etanol adalah sebesar Rp. 2.960.000,00. Biaya tersebut meliputi biaya penggantian komponen dan biaya modifikasai system transmisi dan pengereman. vi
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat, karunia dan hidayah-nya. Sehingga laporan Proyek Akhir dengan judul PERANCANGAN DAN PEMASANGAN SISTEM TRANSMISI DAN PENGEREMAN MOBIL BERBAHAN BAKAR ETANOL ini dapat terselesaikan dengan baik tanpa halangan suatu apapun. Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam mata kuliah Tugas Akhir dan merupakan syarat kelulusan bagi mahasiswa DIII Teknik Mesin Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta dalam memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md) Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih atas bantuan semua pihak, sehingga laporan ini dapat disusun. Dengan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Allah SWT yang selalu memberikan limpahan rahmat dan hidayah-nya. 2. Bapak dan Ibu di rumah atas segala bentuk dukungan dan doanya. 3. Bapak Zainal Arifin, ST, MT, selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta. 4. Bapak Tri Istanto, ST, MT, selaku pembimbing I. 5. Bapak Dr. Kuncoro Diharjo, ST, MT, selaku pembimbing II. 6. Bapak Jaka Sulistya Budi, ST, selaku koordinator Tugas Akhir. 7. Laboratorium Proses Motor Bakar dan Otomotif Universitas Sebelas Maret Surakarta, tempat pengerjaan alat. 8. Rekan-rekan D III Otomotif dan Produksi angkatan 2007. 9. Agus Widodo dan Edi Sutrisno terima kasih kerja samanya. Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu kritik, pendapat dan saran yang membangun dari pembaca sangat dinantikan. Semoga laporan ini dapat bermafaat bagi penulis pada khususnya dan bagi pembaca bagi pada umumnya, Amin. Surakarta, Oktober 2010 Penulis vii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERSETUJUAN... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii HALAMAN MOTTO... iv HALAMAN PERSEMBAHAN... v ABSTRAKSI... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR NOTASI... xv BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Batasan masalah... 3 1.3. Tujuan Proyek Akhir... 3 1.4. Manfaat Proyek Akhir... 4 1.5. Metode Penulisan... 4 1.6. Sistematika Penulisan... 5 BAB II DASAR TEORI... 7 2.1. Dasar Teori Transmisi... 7 2.1.1 Pengertian Transmisi... 7 2.1.2 Bagian-Bagis Utama Sistem Pemindah Tenaga... 8 2.1.3 Jenis Transmisi... 9 2.1.3.1 Jenis Transmisi Menurut Mekanismenya.. 9 2.1.3.2 Jenis Transmisi Menurut Roda yang Digerakkan.. 15 2.1.4 Proses Kerja Transmi.. 22 2.1.5 Analisis Putaran Roda Gigi Transmisi... 27 2.1.6 Jenis-Jenis Pemindah Roda Gigi 29 viii
2.2. Dasar Teori Rem... 34 2.2.1 Prinsip Kerja Rem 34 2.2.2 Tipe Rem.. 36 2.2.2.1. Rem Menurut Jenis Pengeremannya... 36 2.2.2.2. Rem Menurut Cara Pengoperasiannya. 37 2.2.2.3. Rem Menurut Mekanismenya... 42 BAB III ANALISIS DAN PERHITUNGAN... 52 3.1. Pemilihan Jenis Transmisi... 52 3.2. Perhitungan Perbandingan Gigi Transmisi... 57 3.2.1 Perhitungan Putaran Output 60 3.3. Pemilihan Jenis Rem... 62 3.4. Perhitungan Sistem Rem... 69 BAB IV PEMASANGAN DAN PENYESUAIAN... 68 4.1. Pemasangan dan Penyesuaian Komponen Transmisi... 70 4.2. Proses Penyesuaian dan Perbaikan Sistem Rem... 72 BAB V PERAWATAN... 78 5.1. Perawatan Rem... 81 5.2. Perawatan Transmisi... 86 BAB VI PERINCIAN BIAYA... 91 BAB VI PENUTUP... 93 5.1. Kesimpulan... 93 5.2. Saran... 94 DAFTAR PUSTAKA... 95 ix
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Aliran power train untuk penggerak roda depan motor melintang. Gambar 2.2. jenis selective gear transmission. Gambar 2.3. Transmisi jenis sliding mesh. Gambar2.4. Transmisi jenis constant mesh. Gambar 2.5. Transmisi Jenis Synchromesh. Gambar 2.6. Transmisi Automatic. Gambar 2.7. Transmisi penggerak roda belakang motor depan. Gambar 2.8. Transmisi penggerak roda belakang motor belakang. Gambar 2.9. Transmisi penggerak roda depan motor memanjang. Gambar 2.10. Transmisi penggerak roda depan motor melintang. Gambar 2.11. Transmisi penggerak empat roda. Gambar 2.12. Posisi gigi netral. Gambar 2.13. Posisi gigi 1. Gambar 2.14. Posisi gigi 2. Gambar 2.15. Posisi gigi 3 Gambar 2.16. Posisi gigi 4 Gambar 2.17. Posisi gigi 5 Gambar 2.18. Posisi gigi mundur Gambar 2.19. Pemindah roda gigi tipe column Shift Gambar 2.20. Pemindah roda gigi tipe Floor Shift Komponen pemindah gigi Gambar 2.21. Pemindah roda gigi tipe direct control Gambar 2.22. Master silinder x
Gambar 2.23. Boster rem Gambar 2.24. Silinder roda. Gambar 2.25. Kanvas rem Gambar 2.26. Backing plate Gambar 2.27. Wheel cylinder vedc. Gambar 2.28. Kanvas rem. Gambar 2.29. Tromol. Gambar 2.30. piringan cakram Gambar 2.31. Pad rem. Gambar 2.32. Bracket kaliper Gambar 2.33. Kaliper Gambar 2.34. Brake shoe Gambar 3.1 posisi pemasangan transmisi pada mobil etanol Gambar 3.2. Transmisi penggerak roda depan mesin melintang. Gambar 3.3. Transmisi Jenis Synchromesh Gambar 3.4. Pemindah roda gigi Tipe Remote Control jenis Floor Shift. Gambar 3.5. Posisi gigi netral Gambar 3.6. Posisi gigi transimisi Gambar 3.7. Rem Cakram Gambar 3.8. Cara Kerja Rem Cakram Gambar 3.9. Cara Kerja Rem Cakram Gambar 3.10. Rem Tromol Gambar 3.11. Cara Kerja Rem Tromol xi
Gambar 3.12. Cara Kerja Rem Tromol Gambar 3.13. Rem Tangan. Gambar 3.14. Komponen Rem Tangan Gambar 4.1. Perubahan pada poros aksel Gambar 4.2. Mekanisme kontrol tipe column shift (a) dan tipe floor shift (b) Gambar 4.3. Kanvas rem sebelum diganti Gambar 4.4. Pegas pengembali Gambar 4.5. Wheel cylinder Gambar 4.6. Kaliper rem Gambar 4.7. Bantalan roda yang rusak Gambar 5.1 Mengukur tebal lining pad Gambar 5.2 Mengukur tebal disc Gambar 5.3 Mengukur run out disk Gambar 5.4 Memeriksa gerakan torak caliper Gambar 5.5 Pemeriksaan busing, batang dan tabung pengantar caliper Gambar 5.6 Mengukur tebal lining shoe Gambar 5.7 Pemeriksaan kebocoran wheel cylinder Gambar 5.8 Penyetelan posisi tromol Gambar 5.9 Kebocoran pada master silinder Gambar 5.10 Susunan pegas dan torak master silinder Gambar 5.11. Proses bleeding Gambar 5.12 Tuas hand brake dan batang penyetel Gambar 5.13 Pemeriksaan kebocoran pada poros input xii
Gambar 5.14 Pelumasan bantalan pilot pada roda gaya Gambar 5.15 Pelumasan alur poros input transmisi dan alur bos pengantar Gambar 5.16 Pelumasan garpu pembebas Gambar 5.17. Pelumasan pada ujung-ujung kabel kopling Gambar 5.18 Penyetelan ketinggian pedal rem Gambar 5.19 Penyetelan kebebasan garpu pembebas xiii
DAFTAR TABEL Table 3.6. Diagram aliran Tenaga Tabel 6.1 Biaya penggantian dan modifikasi sistem transmisi mobil berbahan bakar etanol Tabel 6.2. Biaya penggantian dan modifikasi sistem rem mobil berbahan bakar etanol xiv
DAFTAR NOTASI xv
ABSTRAKSI LATIFUL RUSDHIY WAHYU HIDAYAT, 2010, PERANCANGAN DAN PEMASANGAN SISTEM TRANSMISI DAN PENGEREMAN MOBIL BAHAN BAKAR ETANOL (BBE), Proyek Akhir, Program Studi, Diploma III Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Proyek akhir ini bertujuan untuk mampu merancang dan memasang sistem transmisi dan pengereman mobil bahan bakar etanol (BBE). Transmisi yang digunakan pada mobil bahan bakar etanol adalah transmisi manual penggerak roda depan motor melintang jenis roda gigi syncromesh dengan 5 kecepatan maju dan 1 gigi mundur. Rem yang digunakan pada mobil bahan bakar etanol (BBE) adalah jenis rem hidrolik dengan tipe cakram pada roda depan dan tromol pada roda belakang. Mobil bahan bakar etanol dilengkapi dengan rem mekanik sebagai rem parkir. Total biaya yang yang diperlukan untuk perancangan dan pemasangan sistem transmisi dan pengereman mobil bahan bakar etanol adalah sebesar Rp. 2.960.000,00. Biaya tersebut meliputi biaya penggantian komponen dan biaya modifikasai system transmisi dan pengereman.
BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG Bangsa Indonesia harus mulai memikirkan sumber energi selain BBM, terutama untuk kendaraan bermotor karena pengaruhnya yang cukup signifikan terhadap konsumsi BBM dan kesejahteraan rakyat. Dari fakta dan data yang ada menunjukkan bahwa pemakaian bahan bakar fosil (minyak bumi) semakin meningkat, jumlah cadangan sumber minyak mentah semakin menipis, harga yang tidak stabil (cenderung terus meningkat) dan isu-isu bahwa bahan bakar fosil menyebabkan pemanasan global serta penyebab terjadinya kerusakan lingkungan sudah mulai terbukti. Minyak bumi adalah jenis sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui artinya dalam waktu tertentu apabila digunakan terus menerus akan habis. Untuk mengatasi hal-hal tersebut diatas, maka pengembangan dan penggunaan sumber energi terbarukan menjadi salah satu alternatif pengganti bahan bakar fosil. Salah satu jenis bahan bakar alternatif dari sumber daya alam yang terbarukan yang dapat digunakan adalah bioetanol. Bioetanol adalah etanol yang diproduksi dari bahan baku tanaman seperti tebu, jagung, singkong, ubi, dan sagu. Ini merupakan jenis tanaman yang umum dikenal para petani di tanah air. Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia, melalui proses fermentasi bahan baku, kemudian etanol yang diproduksi dipisahkan dari air dengan proses distilasi dan dehidrasi. Etanol merupakan salah satu bahan bakar alternatif yang ramah 1
2 lingkungan yang menghasilkan gas emisi karbon yang lebih rendah dibandingkan dengan bensin atau sejenisnya (sampai 85% lebih rendah). Pada dasarnya prinsip penggunaan etanol sebagai bahan bakar pada kendaraan sama dengan penggunaan bahan bakar bensin. Namun untuk digunakan pada kendaraan diperlukan suatu alat konversi yang dinamakan Fuel Flex. Penggunaan etanol pada kendaraan dapat melalui pencampuran dengan bahan bakar bensin, misalnya Etanol 10 (E10) yang merupakan campuran antara 10% Etanol dan 90% bahan bakar bensin atau Etanol (E85) yang merupakan campuran antara 85% Etanol dan 15% bahan bakar bensin. Selain itu etanol juga dapat digunakan langsung dalam komposisi 100% untuk penggunaan tertentu. Dalam hal pembuatan mobil bahan bakar etanol (BBE) ini diperlukan sistem transmisi dan pengereman mobil bahan bakar etanol (BBE). Perancangan Sistem Transmisi dan Pengereman Mobil Bahan Bakar Etanol adalah bagian yang terpenting dari suatu mobil/kendaraan. Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda untuk diteruskan ke penggerak akhir. Konversi ini mengubah kecepatan putar yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga, atau sebaliknya. Torsi tertinggi suatu mesin umumnya terjadi pada sekitar pertengahan dari batas putaran mesin yang diijinkan, sedangkan kendaraan memerlukan torsi tertinggi pada saat mulai bergerak. Selain itu, kendaraan yang berjalan pada jalan yang mendaki memerlukan torsi yang lebih tinggi dibandingkan mobil yang berjalan pada jalan yang mendatar. Kendaraan yang berjalan dengan kecepatan rendah memerlukan torsi yang lebih tinggi
3 dibandingkan kecepatan tinggi. Kondisi operasi yang berbeda-beda tersebut maka diperlukan sistem transmisi agar kebutuhan tenaga dapat dipenuhi oleh mesin. Untuk memberikan keamanan dan kenyamanan dalam menjalankan kendaraan diperlukan sistem yang dapat menghambat atau menghentikan putaran yang telah dihasilkan oleh mesin, dalam hal ini sistem yang dimaksud adalah sistem rem. Sistem rem dibutuhkan pada saat kendaraan membutuhkan hambatan atau menghentikan laju kendaraan. 1.2. BATASAN MASALAH Dalam Tugas Akhir yang dilaksanakan agar permasalahan yang dibahas tidak melebar, maka penulis membatasi hanya pada bagaimana merancang, dan membangun sistem transmisi dan pengereman mobil bahan bakar etanol yang aman dan nyaman. 1.3. TUJUAN PROYEK AKHIR Tujuan dari pelaksanaan Proyek Akhir ini adalah: 1. Mengetahui cara kerja sistem transmisi dan pengereman. 2. Merancang dan memasang sistem transmisi dan pengereman mobil bahan bakar etanol yang aman dan nyaman.
4 1.4. MANFAAT PROYEK AKHIR Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Bagi Penulis Untuk menambah pengetahuan, wawasan, dan pengalaman tentang sistem transmisi dan pengereman mobil bahan bakar etanol. 2. Bagi Universitas. Sebagai referensi untuk inovasi pembuatan mobil bahan bakar etanol selanjutnya. 1.5. METODE PENULISAN Data-data yang didapatkan penulis sebagai bahan-bahan dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini dilakukan dengan metode sebagai berikut: 1. Metode Observasi Metode ini dilakukan dengan cara mengadakan pengamatan langsung dan mencatat secara langsung pada obyek yang diteliti atau dibuat. 2. Metode Wawancara Metode ini dilakukan dengan mengajukan pertanyaan secara langsung kepada narasumber atau kepada pihak-pihak lain yang dapat memberikan informasi sehingga membantu dalam penulisan laporan ini. 3. Metode Literatur Metode ini dilakukan dengan mengumpulkan data-data yang berasal dari buku-buku yang ada kaitannya dengan obyek penelitian.
5 1.6. SISTEMATIKA PENULISAN berikut: Laporan penulisan Tugas Akhir ini disusun dengan sistematika sebagai BAB I PENDAHULUAN Berisi tentang latar belakang, pembatasan masalah, tujuan proyek akhir, manfaat proyek akhir, metode penulisan, dan sistematika penulisan. BAB II DASAR TEORI Bab ini berisi tentang dasar teori sistem transmisi serta dasar teori sistem rem. BAB III PERHITUNGAN Bab ini berisi tentang analisa perhitungan kekuatan pengereman dan putaran transmisi mobil bahan bakar etanol (BBE). BAB IV PEMBAHASAN Bab ini berisi tentang cara pemasangan sistem rem dan sistem transmisi mobil bahan bakar etanol (BBE). BAB V PERAWATAN Bab ini berisi tentang cara perawatan mobil bahan bakar etanol (BBE), sistem transmisi dan sistem rem. BAB VI RINCIAN BIAYA Bab ini berisi tentang anggaran biaya yang dibutuhkan untuk merancang sistem transmisi dan sistem rem mobil bahan bakar etanol (BBE).
6 BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
BAB II DASAR TEORI 2.1. Dasar Teori Transmisi 2.1.1. Pengertian Transmisi Fungsi transmisi adalah untuk meneruskan putaran dari mesin ke arah putaran roda penggerak, dan untuk mengatur kecepatan putaran dan momen yang dihasilkan sesuai dengan yang dikehendaki pengemudi. Momen yang dihasilkan oleh mesin mendekati konstan, sementara tenaga bertambah sesuai dengan putaran mesin. Bagaimanapun juga kendaraan memerlukan momen yang besar untuk mulai berjalan (start) atau menempuh jalan yang menanjak, momen yang besar juga diperlukan saat melewati atau mendahului kendaraan lain. Tetapi momen yang besar tidak diperlukan selama kecepatan tinggi pada saat roda membutuhkan putaran yang cepat. Pada saat jalan rata, momen mesin cukup untuk menggerakkan mobil. Transmisi digunakan untuk mengatasi hal ini dengan cara menukar kombinasi gigi (perbandingan gigi), untuk merubah tenaga mesin menjadi momen sesuai dengan kondisi jalan dan memindahkan momen tersebut ke roda-roda. Bila kendaraan harus mundur, arah putaran dibalik oleh transmisi sebelum dipindahkan ke roda.(sumber : New Step 2) Saat mobil berjalan pada kecepatan tinggi di jalan yang rata, tidak memerlukan momen yang besar disebabkan adanya momentum yang lebih baik dimana roda-roda berputar dengan sendirinya pada kecepatan tinggi. Namun demikian momen yang diturunkan itu terbatas, tidak dapat mencapai momen yang 7
8 diperlukan untuk start dan jalan yang mendaki, maka diperlukan transmisi. Kerja transmisi disesuaikan dengan keadaan jalannya kendaraan. Transmisi juga berfungsi untuk merubah arah putaran out-put sehingga memungkinkan mobil berjalan mundur. Mesin hanya dapat berputar satu arah saja, gigi-gigi transmisi berkaitan sedemikian rupa sehingga kendaraan dapat bergerak mundur. Transmisi dipasang di belakang kopling dan dikontrol dengan tuas pengatur gigi yang terpasang di dalam ruang pengemudi.(sumber : New Step 2) 2.1.2. Bagian-Bagian Utama Sistem Pemindah Tenaga Aliran perpindahan tenaga (power train) untuk penggerak roda depan, mesin melintang adalah sebagai berikut: 6 1 2 4 3 5 Gambar 2.1. Aliran tenaga power train penggerak roda depan, mesin melintang.(sumber : New Step 1) Keterangan: 1. Mesin (Engine) 2. Kopling
9 3. Transmisi 4. Drive Shaft 5. Roda Depan 6. Pengontrol pemindah gigi Pada gambar 2.1, aliran tenaga yang berasal dari mesin (engine) diteruskan ke transmisi melalui kopling. Transmisi merubah momen putar yang dihasilkan mesin dengan cara mereduksi putaran dengan memanfaatkan rasio gigi percepatan dengan kombinasi perbandingan gigi yang berbeda-beda. Momen yang telah dirubah transmisi tersebut diteruskan ke differential, Differential meneruskan putaran dari poros penggerak (propeller shaft) ke roda depan melalui drive shaft (poros aksel), Differential berfungsi membedakan jumlah putaran antara roda kiri dan kanan saat kendaraan berbelok. 2.1.3. Jenis transmisi 2.1.3.1. Jenis Transmisi menurut mekanismenya Transmisi yang digunakan pada mobil-mobil ada berbagai jenis. Jenisjenis dari transmisi sesuai dengan mekanismenya dapat digolongkan seperti dibawah ini : 1. Selective gear transmission Selective gear transmission biasa disebut dengan transmisi manual. Dengan perkembangan jaman transmisi manual mengalami peningkatan yaitu beberapa inovasi yang bertujuan untuk meningkatkan kesempurnaan transmisi baik dari perpindahan dan perkaitan gigi pada tiap tingkat percepatan, maupun perubahan pada mekanisme penggeraknya. Selective gear transmission dapat dibedakan menjadi beberapa macam seperti pada gambar 2.2. (sumber : New Step 2)
10 Sliding mesh type Selective gear transmission Synchromesh type Synchromesh type Constant mesh type Gambar 2.2. jenis selective gear transmission.(sumber : New Step 2) Berikut ini merupakan beberapa jenis transmisi manual dengan kekurangan dari masing-masing tipe : a. Sliding mesh type. Gambar 2.3. Transmisi jenis sliding mesh.(sumber : PPP GT VEDC) Model ini dilengkapi dengan gigi-gigi yang meluncur (sliding gear) dari berbagai macam ukuran yang dipasangkan pada poros output-nya. Dengan meluncurkan gigi-gigi ini agar berkaitan dengan gigi susun (counter gear) untuk memperoleh pengaturan yang sempurna, bermacam perbandingan yang dapat diperoleh. Kombinasi yang umum pada transmisi model ini, 3 sampai 5 tingkat ke muka dan satu tingkat untuk mundur. Konstruksi dari transmisi ini sederhana, komponen pendukung yang lebih sedikit. Namun transmisi ini mempunyai kelemahan yaitu perpindahan gigi tiap tingkat percepatan cenderung sulit dan
11 kasar karena perpindahan giginya dengan meluncur, sehingga membutuhkan waktu untuk terkait sempurna.(sumber : New Step 2) b. Constant mesh type. Gambar2.4. Transmisi jenis constant mesh.(sumber : PPP GT VEDC) Tipe ini merupakan penyempurnaan dari tipe sliding mesh dimana gigi input shaft dan counter gear ada di dalam perkaitan yang tetap (constant mesh). Gigi ketiga pada output shaft dibuat dapat berputar bebas di poros (shaft). Pada gigi kopling (clucth gear) diberi alur dan diposisikan sedemikian rupa pada poros output hingga dapat digerakkan sepanjang alur-alur untuk berkaitan dengan ujung-ujung gigi. Namun kelemahan pada transmisi tipe sebelumnya juga terdapat pada transmisi ini yaitu masih membutuhkan waktu dalam perpindahan giginya, karena untuk terkait sempurna gigi penggerak (drive gear) dan gigi yang
12 digerakkan (driven gear) harus mempunyai jumlah putaran yang hampir sama. (sumber : PPP GT VEDC) c. Synchromesh type. Gambar 2.5. Transmisi Jenis Synchromesh.(sumber : PPP GT VEDC) Keterangan: 1. Clutch Housing 2. Transmission Housing 3. Extenssion Housing 4. Input Shaft 5. Counter Shaft 6. Synchromesh Unit 7. Reverse Idle Gear 8. Output Shaft Seperti yang telah diuraikan di atas, keburukan pada sliding mesh dan constant mesh diperlukan waktu untuk menunggu hingga gigi-gigi berkaitan, bila tidak, akan menimbulkan kerusakan, juga pada pekerjaan pemindahan gigi diperlukan keahlian. Karena itu transmisi Synchromesh diciptakan, dimana pada transmisi ini memiliki unit sinkroniser yang berfungsi untuk menyamakan putaran
13 antara drive gear dengan driven gear, putaran gear tersebut dibuat mendekati satu sama lainnya seketika dengan adanya tenaga gesek oleh unit sinkroniser, dengan drive gear dan driven gear berputar pada putaran yang sama menyebabkan gigigigi mudah berkaitan sehingga perpindahan gigi pada tiap percepatan cenderung lebih lembut dan lebih cepat. Transmisi model baru ini adalah model synchromesh. Karena kelebihan yang dimiliki transmisi ini maka transmisi tipe synchromesh sekarang ini lebih banyak digunakan pada kendaraan-kendaraan modern. 2. Automatic Gear Transmission Gambar 2.6. Transmisi Automatic.(sumber : new step 1) Keterangan : 1. Torque converter 2. Case 3. Valve body 4. Gear selector
14 5. Modulator 6. Planetary gear unit 7. Brake band 8. Output shaft Automatic Gear Transmission merupakan transmisi modern yang merupakan penyempurnaan dari transmisi manual. Dengan transmisi ini pengemudi lebih dimanjakan, karena tidak perlu memindahkan gigi di tiap tahap percepatan. Transmisi ini secara otomatis akan menyesuaikan pemakaian gigi yang digunakan di tiap tahap percepatan. Pada transmisi ini terdapat tiga unit komponen utama yaitu : (sumber : New Step 1) a. Torque Converter. Torque Converter berfungsi sebagai kopling otomatis. Disamping itu juga berfungsi untuk memperbesar momen. Torque converter terdiri dari pump impeller, turbine runner dan stator. Torque converter diisi dengan ATF (Automatic Transmission Fluid) dan momen mesin dapat dipindahkan dengan adanya aliran fluida. b. Planetary Gear Unit. Planetary Gear Unit berfungsi sebagai penerus tenaga dari torque converter dimana roda gigi planetary ini terdiri dari tiga roda gigi; ring gear, pinion gear, sun gear dan planetary carrier. Roda-roda gigi input, output dan stationary dibuat untuk memindahkan dan membalikkan momen mesin. Umumnya dua pasang roda gigi planetary digunakan untuk tipe kendaraan dengan transmisi otomatis tiga percepatan dan tiga pasang
15 roda gigi planetary digunakan pada tipe kendaraan transmisi otomatis dengan empat percepatan c. Hydraulic Control System. Hydraulic Control System berfungsi untuk memindahkan secara otomatis dan menghubungkan roda-roda gigi input, output dan stationary dari roda gigi planetary dan planetary carrier sesuai dengan kondisi jalannya kendaraan (kecepatan kendaraan, membukanya throttle, beban dan lainlain). 2.1.3.2. Jenis Transmisi Menurut Roda yang Digerakkan Transmisi yang digunakan pada mobil-mobil ada berbagai jenis. Jenisjenis dari transmisi sesuai dengan roda yang digerakkan dapat digolongkan seperti dibawah ini: 1. Transmisi Penggerak Roda Belakang (Rear Wheel Drive) Transmisi penggerak roda belakang atau biasa disebut transmisi Rear Wheel Drive (RWD) adalah jenis transmisi yang menggerakan roda belakang untuk menjalankan kendaraan. Transmisi penggerak roda belakang dibedakan menjadi dua tipe sesuai dengan posisi peletakan engine atau motor, tipe yang dimaksud adalah sebagai berikut : (sumber : PPP GT VEDC)
16 a. Transmisi Penggerak Roda Belakang Motor Depan Gambar 2.7. Transmisi penggerak roda belakang motor depan (sumber : new step 1) Pada gambar 2.7 di atas, aliran tenaga yang berasal dari mesin (engine) diteruskan ke transmisi melalui kopling. Transmisi merubah momen putar yang dihasilkan mesin dengan cara mereduksi putaran dengan memanfaatkan rasio gigi percepatan dengan kombinasi perbandingan gigi yang berbeda-beda. Momen yang telah dirubah transmisi tersebut diteruskan ke poros propeller menuju differential untuk disalurkan pada poros roda belakang. Pada sistem penggerak roda jenis ini memiliki keuntungan yaitu kenyamanan saat berjalan pada jalan aspal. Selain itu juga memiliki kekurangan yaitu saat berjalan pada medan yang licin ataupun berlumpur roda belakang mudah mengalami selip jika beban pada aksel belakang kurang. Transmisi ini digunakan pada kebanyakan mobil penggerak belakang. Jenis transmisi ini digunakan pada kendaraan
17 penumpang yang diaplikasikan pada banyak kendaraan sebagai contoh Suzuki Carry dan Toyota Kijang. b. Transmisi Penggerak Roda Belakang Motor Belakang Gambar 2.8. Transmisi penggerak roda belakang motor belakang (sumber : New Step 1) Pada gambar 2.8. di atas, aliran tenaga yang berasal dari mesin (engine) diteruskan ke transmisi melalui kopling. Transmisi merubah momen putar yang dihasilkan mesin dengan cara mereduksi putaran dengan memanfaatkan rasio gigi percepatan dengan kombinasi perbandingan gigi yang berbeda-beda. Momen yang telah dirubah transmisi tersebut diteruskan ke differential, Differential meneruskan putaran dari poros penggerak (propeller shaft) ke roda belakang melalui drive shaft (poros aksel). Pada sistem penggerak roda jenis ini memiliki keuntungan pada saat melewati medan berlumpur roda belakang tidak mudah selip karena traksi yang dihasilkan baik. Sedangkan kekurangan yang dimiliki adalah kenyamanan pada saat melewati jalan aspal kurang jika pembebanan pada
18 aksel depan kurang. Contoh penggunaannya adalah pada mobil VW Beatle atau lebih dikenal dengan VW kodok dan Porsche 959. 2. Transmisi Penggerak Roda Depan (Front Wheel Drive) Transmisi penggerak roda depan atau biasa disebut transmisi Front Wheel Drive (FWD) merupakan jenis transmisi yang menggerakkan roda depan untuk menjalankan kendaraan. Transmisi penggerak roda depan dibedakan menjadi dua tipe sesuai dengan posisi pemasangan engine atau motor, tipe yang dimaksud adalah sebagai berikut: a. Transmisi Penggerak Roda Depan Motor Memanjang Gambar 2.9. Transmisi penggerak roda depan motor memanjang (sumber : PPP GT VEDC) Pada gambar 2.9 di atas, aliran tenaga yang berasal dari mesin (engine) diteruskan ke transmisi melalui kopling. Transmisi merubah momen putar yang dihasilkan mesin dengan cara mereduksi putaran dengan memanfaatkan rasio gigi percepatan dengan kombinasi perbandingan gigi
19 yang berbeda-beda. Momen yang telah dirubah transmisi tersebut diteruskan ke differential. Differential meneruskan putaran dari poros penggerak (propeller shaft) ke roda depan melalui drive shaft (poros aksel), Differential berfungsi membedakan jumlah putaran antara roda kiri dan kanan saat kendaraan berbelok. Sistem penggerak roda jenis ini memiliki keuntungan traksi pada roda depan baik dan tidak memerlukan poros propeler. Selain keuntungan yang dimiliki transmisi jenis ini memiliki kerugian yaitu kontruksinya rumit dan gaya yang digunakan untuk menggerakan kemudi lebih besar karena beban berada di atas aksel depan. Transmisi ini digunakan pada kendaraan penumpang ringan sebagai contoh Renault dan juga pada truck ringan dengan berat kurang dari 5 ton untuk penggunaan khusus. b. Transmisi Penggerak Roda Depan Motor Melintang Gambar 2.10. Transmisi penggerak roda depan motor melintang (sumber : PPP GT VEDC)
20 Pada gambar 2.10, aliran tenaga yang berasal dari mesin (engine) diteruskan ke transmisi melalui kopling. Transmisi merubah momen putar yang dihasilkan mesin dengan cara mereduksi putaran dengan memanfaatkan rasio gigi percepatan dengan kombinasi perbandingan gigi yang berbeda-beda. Momen yang telah dirubah transmisi tersebut diteruskan ke differential. Differential meneruskan putaran dari poros penggerak (propeller shaft) ke roda depan melalui drive shaft (poros aksel), Differential berfungsi membedakan jumlah putaran antara roda kiri dan kanan saat kendaraan berbelok. Sistem penggerak roda jenis ini memiliki keuntungan ruang yang dibutuhkan tidak terlalu besar, tidak memerlukan penggerak sudut, traksi pada roda depan baik, tidak menggunakan poros propeller, dan konstruksi penggerak aksel sederhana. Selain banyak keuntungan transmisi jenis ini memiliki kekurangan yaitu gerakan kemudi berat karena beban mesin, transmisi, dan penggerak aksel berada di atas aksel depan. Transmisi jenis ini digunakan pada kendaraan penumpang ringan sebagai contoh Toyota Corolla,Toyota Starlet dan Honda Civic.
21 2. Penggerak Empat Roda Gambar 2.11. Transmisi penggerak empat roda.(sumber : New Step 1) Keterangan 1. Engine 2. Transmisi 3. Differensial pusat 4. Pengunci differensial 5. Penggerak aksel depan 6. Penggerak aksel belakang Pada gambar 2.11 di atas, aliran tenaga yang berasal dari mesin (engine) diteruskan ke transmisi melalui kopling. Transmisi merubah momen putar yang dihasilkan mesin dengan cara mereduksi putaran dengan memanfaatkan rasio gigi percepatan dengan kombinasi perbandingan gigi yang berbeda-beda. Momen yang telah dirubah transmisi tersebut diteruskan ke differential. Differential meneruskan putaran dari poros penggerak (propeller shaft) ke roda depan melalui drive shaft (poros aksel), Differential berfungsi membedakan jumlah putaran antara roda kiri dan kanan saat kendaraan berbelok. Sistem penggerak roda jenis ini memiliki keuntungan traksi yang dihasilkan baik, dapat dioperasikan untuk
22 semua medan, lebih stabil pada saat dioperasikan. Kekurangan yang dimiliki sistem penggerak roda jenis ini adalah ruang yang dibutuhkan untuk penempatan transmisi yang lebih lebar, membutuhkan banyak komponen. Transmisi jenis ini biasa digunakan pada kendaraan lapangan dan kendaraan militer. Contoh penggunaanya adalah pada mobil Toyota Land Cruiser, Daihatsu Taft dan Nissan Frontier Navara.(sumber : PPP GT VEDC) 2.1.4. Proses Kerja Transmisi Sesuai dengan fungsi utamanya transmisi berfungsi untuk merubah momen dengan cara menukar kombinasi gigi (perbandingan gigi). Input shaft transmisi menerima putaran dari mesin melalui kopling, putaran tersebut diteruskan ke counter shaft melalui perkaitan gigi input dengan gigi counter. Saat posisi netral putaran counter shaft tidak diteruskan ke output shaft. Putaran tersebut diterima gigi-gigi pada output shaft tetapi gigi-gigi tersebut hanya berputar bebas, sehingga putaran tidak diteruskan ke output shaft. (sumber : Text Book Suzuki) Input a b c d e f l k j i h g Output shaft differential Gambar 2.12. Posisi gigi netral (sumber : Text Book Suzuki)
23 Saat posisi gigi I. Tuas pemindah diposisikan pada gigi I, batang pemindah mendorong drive liver untuk menggerakkan shift fork. Shift fork menempatkan clucth hub sleeve and hub agar menghubungkan gigi percepatan I, yaitu gigi I untuk berhubungan dengan gigi g pada output shaft, sehingga putaran input shaft dapat direduksi dan diteruskan ke output shaft. (sumber : Text Book Suzuki) a b c d e f Input shaft l k j i h g Output shaft differential Gambar 2.13. Posisi gigi 1(sumber : Text Book Suzuki) Saat posisi gigi II. Tuas pemindah diposisikan pada gigi II, batang pemindah mendorong drive liver untuk menggerakkan shift fork. Shift fork menempatkan clucth hub sleeve and hub agar menghubungkan gigi percepatan II, yaitu gigi II untuk berhubungan dengan gigi I pada output shaft, sehingga putaran input shaft dapat direduksi dan diteruskan ke output shaft. ( sumber : Text Book Suzuki)
24 Input a b c d e f l k j i h g Output shaft differential Gambar 2.14. Posisi gigi 2 (sumber : Text Book Suzuki) Saat posisi gigi III. Tuas pemindah diposisikan pada gigi III, batang pemindah mendorong drive liver untuk menggerakkan shift fork. Shift fork menempatkan clucth hub sleeve and hub agar menghubungkan gigi percepatan III, yaitu gigi c untuk berhubungan dengan gigi j pada output shaft, sehingga putaran input shaft dapat direduksi dan diteruskan ke output shaft. ( sumber : Text Book Suzuki) Input shaft a b c d e f l k j i h g Output shaft differential Gambar 2.15. Posisi gigi 3 ( sumber : Text Book Suzuki)
25 Saat posisi gigi IV. Tuas pemindah diposisikan pada gigi IV, batang pemindah mendorong drive liver untuk menggerakkan shift fork. Shift fork menempatkan clucth hub sleeve and hub agar menghubungkan gigi percepatan IV, yaitu gigi b untuk berhubungan dengan gigi k pada output shaft, sehingga putaran input shaft dapat direduksi dan diteruskan ke output shaft.( sumber : Text Book Suzuki) Input shaft a b c d e f l k j i h g Output shaft differential Gambar 2.16. Posisi gigi 4 ( sumber : Text Book Suzuki) Saat posisi gigi V. Tuas pemindah diposisikan pada gigi V, batang pemindah mendorong drive liver untuk menggerakkan shift fork. Shift fork menempatkan clucth hub sleeve and hub agar menghubungkan gigi percepatan V, yaitu gigi l pada output shaft untuk berhubungan dengan gigi a pada input shaft, sehingga putaran input shaft sama dengan putaran output shaft.(sumber : Text Book Suzuki)
26 Input shaft a b c d e f l k j i h g Output shaft differential Gambar 2.17. Posisi gigi 5 ( sumber : Text Book Suzuki) Saat posisi gigi mundur. Tuas pemindah diposisikan pada posisi R, batang pemindah mendorong drive liver untuk menggerakkan shift fork. Shift fork menempatkan clucth hub sleeve and hub agar menempatkan gigi I, pada output shaft untuk berhubungan dengan gigi mundur (gigi L), sehingga putaran output shaft berkebalikan arah dengan putaran input shaft. Sehingga kendaraan dapat berjalan mundur.( sumber : Text Book Suzuki) Input shaft a b c d e f l k j i h g Output shaft differential Gambar 2.18. Posisi gigi commit mundur to ( user sumber : Text Book Suzuki)
27 2.1.5. Analisis Putaran Roda Gigi Trasmisi Perbandingan gigi dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut : (sumber : New Step 1) Perbandingan gigi = Putaran Propeller Shaft (2.1) Putaran mesin Untuk menghitung rasio atau perbandingan gigi dapat menggunakan rumus sebagai berikut : (sumber : New Step 1) Input shaft a b output shaft Untuk pasangan roda gigi diatas perbandingan rasio gigi dapat diketahui dengan menggunakan persamaan : (sumber : New Step 1) Perbandingan roda gigi - roda gigi yang diputar (b) (2.2) roda gigi yang memutar (a) Input shaft a c commit b d to user output shaft
28 Untuk menghitung perbandingan roda gigi seperti pasangan roda gigi seperti gambar diatas dapat dipergunakan persamaan sebagai berikut : (sumber : New Step 1) (2.3) Input shaft a c e output shaft b d Untuk menghitung perbandingan roda gigi seperti pasangan roda gigi seperti gambar diatas dapat dipergunakan persamaan sebagai berikut : (sumber : New Step 1) (2.4) Dan untuk menghitung momen yang dihasilkan oeh transmisi dipergunakan rumus : (sumber : New Step 1) (2.5) Hubungan antara tenaga kuda dan momen seperti terlihat pada persamaan 2.6. Apabila mesin menghasilkan commit tenaga to user kuda dalam jumlah yang konstan,
29 menurunkan kecepatan mesin atau dengan kata lain memperbesar perbandingan, akan menyebabkan pertambahan momen (tenaga penggerak) pada roda-roda, tetapi kecepatan yang dipindahkan ke roda belakang berkurang maka kendaraan kehilangan kecepatan.(sumber : New Step 1) Pada kombinasi gigi-gigi, perbandingan gigi-gigi, dimulai dari perbandingan yang terbesar, disebut low (rendah), kedua, ketiga, keempat dan kelima. Perbandingan gigi dimana putaran mesin sama dengan putaran propeller shaft disebut putaran tinggi/ top speed. Apabila perbandingan kurang dari satu, artinya bilamana propeller shaft lebih cepat dari putaran mesin disebut over drive.(sumber : New Step 1) Seringkali mobil tiba-tiba harus diperlambat. Maka perlu percepatannya diganti dengan kecepatan yang lebih rendah; misalnya bila lalu-lintas ramai, sewaktu melalui jembatan sempit, dan lain sebagainya, jika mendaki atau jika keadaan jalan buruk sekali.(sumber : New Step 1) 2.1.6. Jenis-jenis pemindah roda gigi Mekanisme pengontrol roda gigi (gear shift control mechanism) ada dua tipe yaitu : (sumber : New Step 2) 1. Tipe Remote Control Pada tipe ini transmisi terpisah dari tuas pemindah (shift lever) yang dioperasikan oleh pengemudi. Dua bagian ini dihubungkan oleh tangkai, kabelkabel dan sebagainya. Tuas pemindah terletak di steering column (column shift
30 type) pada beberapa kendaraan tipe FR (mesin depan penggerak roda belakang) atau terletak pada lantai (floor shift type) terdapat pada kendaraan tipe FF (mesin depan penggerak roda depan). Untuk mencegah getaran dan bunyi mesin langsung digunakan insulator-insulator karet. Mekanisme pemindah gigi tipe remote control dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu : (sumber : New Step 2) a. Tipe Column Shift Pada mekanisme pemindah gigi jenis ini, roda gigi dipindahkan oleh tuas pemindah yang kemudian menggerakkan batang pendorong/ penarik agar bisa menggerakkan lengan pemindah roda gigi. Pemindah roda gigi ini digunakan pada jenis kendaraan dengan transmisi terletak di belakang pengemudi. Pemindah jenis ini memiliki beberapa kerugian antara lain konstruksi sulit dan membutuhkan servis secara berkala berupa pelumasan engsel penghubung dan perbaikan sambungan-sambungan. Komponen pemindah gigi tipe coulumn shift ditunjukkan pada gambar 2.19 (sumber : New Step 2)
31 Gambar 2.19. Pemindah roda gigi tipe column Shift (sumber : PPP GT VEDC) Keterangan : 1. Roda kemudi 2. Tuas pemindah 3. Pipa pengganti 4. Poros penggerak 6. Engsel penghubung 7. Batang pendorong / penarik 8. Lengan pemindah 9. Transmisi 5. Bola penghubung b. Tipe Floor Shift Pada mekanisme pemindah gigi jenis ini, lengan pemindah roda gigi digerakan oleh kabel pendorong/ penarik yang terhubung dengan tuas pemindah. Pemindah roda gigi ini digunakan pada jenis kendaraan penggerak roda depan motor melintang. commit Pemindah to user jenis ini memiliki beberapa kerugian
32 yaitu perlu dilakukan penyetelan pada kabel pendorong dan penarik, namun pada mekanisme ini memiliki keuntungan yaitu hanya membutuhkan sedikit perawatan yaitu pelumasan pada kabel pendorong/ penarik dan sambungansambungannya. Komponen pemindah gigi tipe coulumn shift ditunjukkan pada gambar. (sumber : New Step 2) Gambar 2.20. Pemindah roda gigi tipe Floor Shift (sumber : PPP GT VEDC) Keterangan : 1. Tuas pemindah 2. Lengan pendorong / penarik 3. Penyetel kebebasan kabel 4. Kabel dorong / tarik 6. Pengantar kabel 7. Lengan control 8. Lengan pemindah 9. Transmisi 5. Tumpuan pengantar kabel
33 2. Tipe Pengontrol Langsung ( Direct Control) Pada mekanisme pengontrol pemindah gigi tipe ini, tuas pemindah terpasang langsung pada transmisi tanpa membutuhkan sambungan pendorong/ penarik. Penggunaan mekanisme jenis ini adalah pada kendaraan dengan pemindah tenaga standar, sebagai contoh toyota kijang. Mekanisme jenis ini memiliki beberapa keuntungan yaitu konstruksinya mudah dan murah, selain itu kelebihan lain yang dimiliki adalah tidak membutuhkan perawatan. Komponen pemindah gigi jenis direct control ditunjukan pada gambar 2.21. (sumber : New step 2) 1 9 8 4 3 2 6 7 5 Gambar 2.21. Pemindah roda gigi tipe direct control.(sumber : PPP GT VEDC) Keterangan : 1. Tuas pemindah 2. Batang pendorong / penarik 3. Lengan pendorong / penarik 6. Tuas garpu gigi 3 dan 4 7. Garpu pemindah 8. Pegas pendorong bola pembatas 4. Tuas garpu gigi mundur dan 5 9. Bola pembatas 5. Tuas garpu gigi 1 dan 2
2.2. Dasar Teori Rem Kendaraan yang berjalan dapat dipastikan mempunyai kecepatan, kecepatan ini tetap ada walaupun mesin kendaraan sudah dimatikan atau sistem pemindah daya sudah diputus. Hal ini disebabkan oleh adanya gaya kelembaman dan tenaga dinamik dari kendaraan itu sendiri, untuk mengatasi keadaan tersebut maka rem sangat diperlukan dalam kendaraan.(sumber : New Step 2) Rem digunakan untuk menuruti kemauan pengemudi dalam mengurangi kecepatan (memperlambat) atau menghentikan kendaraan, dengan kata lain melakukan kontrol terhadap kecepatan kendaraan untuk menghindari kecelakaan dan merupakan alat keamanan yang berguna menghentikan kendaraan secara berkala. Adapun rem yang digunakan pada kendaraan harus memenuhi syaratsyarat sebagai berikut : (sumber : New Step 2) 1. Dapat bekerja dengan baik dan mempunyai respon yang cepat 2. Gaya-gaya rem harus sebanding dengan muatan yang diterima oleh masing-masing roda. 3. Dapat dipercaya dan mempunyai daya tekan yang cukup. 4. Rem harus dapat diperiksa dan disetel. 2.2.1. Prinsip Kerja Rem Kendaraan tidak dapat berhenti dengan segera apabila mesin dibebaskan (tidak dihubungkan) dengan pemindahan sistem pemindah daya, kendaraan cenderung tetap bergerak. Kelemahan ini harus dikurangi dengan jalan menurunkan kecepatan gerak kendaraan hingga berhenti dengan menggunakan 34
35 rem. Prinsip rem merupakan kebalikan dari mesin. Mesin mengubah energi panas menjadi energi kinetik (energi gerak) untuk mengerakkan kendaraan. Sebaliknya rem mengubah energi mekanik menjadi energi panas untuk menghentikan kendaraan. Umumnya, rem bekerja disebabkan oleh adanya sistem gabungan penekanan melawan sistem gaya putar.(sumber : New Step 2) Efek pengereman (braking effect) diperoleh dari adanya gesekan antara dua benda yang timbul dari gaya-gaya tersebut. Prinsip kerja rem hidrolik adalah menggunakan prinsip hukum pascal yaitu gaya pada suatu penampang dari fluida akan menghasilkan tekanan yang akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar. Gaya penekanan pedal rem akan diubah menjadi tekanan fluida oleh piston dari master silinder. Tekanan ini dipindahkan ke caliper melalui pipa rem dan bekerja pada sepatu atau pad rem untuk menghasilkan pengereman. Untuk memperbesar gaya pengereman, maka diperlukan diameter silinder yang besar. Pada kenyataanya, dikendaraan menggunakan rem yang mempunyai daya pengereman yang berbeda antara rem belakang dan rem depan. Saat terjadi pengereman maka beban kendaran akan menumpu ke roda depan, dengan demikian daya pengereman untuk roda depan harus lebih besar dari daya pengereman roda belakang, untuk memperkuat daya pengereman roda depan maka silinder roda dibuat lebih besar. Besarnya gaya pengereman dapat diatur sesuai dengan perbandingan antara diameter master silinder dan silinder roda, dengan menggunakan persamaan : (sumber : New Step 2)
36 (2.7) Keterangan : F = gaya pengereman (N) Q = gaya penekanan (N) d1 = diameter master silinder (m) d2 = diameter silinder roda (m) a = panjang lengan pedal (m) b = jarak poros pedal dengan tuas master silinder (m) Rem hidrolik lebih terespon dan lebih cepat dibanding dengan tipe lainnya, dan juga konstruksinya lebih sederhana. Rem hidrolik juga mempunyai konstruksi yang khusus dan handal (superior design flexibility). Dengan adanya keuntungan tersebut, rem hidrolik banyak digunakan pada kendaraan penumpang dan truck ringan.(sumber : Basic Mechanic Training) 2.2.2. Tipe Rem 2.2.2.1. Rem menurut jenis pengeremannya. a. Rem Jenis Lock Rem jenis lock yaitu sistem rem yang untuk menghentikan kendaraan dilakukan dengan cara membuat roda berhenti berputar (lock). Gaya gesek antara ban yang berhenti berputar dengan jalan dimanfaatkan untuk mengurangi kecepatan dari kendaraan.(sumber : Teknologi Otomotif)
37 b. Rem Jenis Anti Lock Rem anti lock yaitu sistem rem yang digunakan untuk menghentikan kendaraan dilakukan dengan cara mempertahankan roda tidak terkunci (lock) atau dalam keadaan selip tertentu dimana koefisien adhesi antara jalan dan ban adalah paling besar sehingga jarak berhenti kendaraan lebih pendek dan keadaan lebih stabil walau direm pada saat kendaraan berbelok. (sumber : Teknologi Otomotif) 2.2.2.2. Rem menurut cara pengoperasiannya a. Rem kaki Rem ini pengoperasiannya dilakukan menggunakan kaki melalui pedal, yang merupakan rem utama untuk mengontrol kecepatan kendaraan. Rem kaki dapat dikelompokkan menjadi dua tipe yaitu rem mekanik dan rem hidrolik. Rem mekanik Rem ini menggunakan kabel-kabel sebagai penghubung antara pedal dengan sepatu rem. Pada umumnya rem mekanik yang digunakan pada kendaraan adalah model tarik tuas rem dengan melalui batang-batang atau kabel rem yang dipasangkan pada roda-roda belakang. Rem mekanik ini sulit sekali bekerja merata karena kurang efektif dalam penyaluran tenaganya.(sumber : New Step 2)
38 Rem hidrolik Rem hidrolik ini bekerja berdasarkan hukum Pascal, dimana pada cairan diberi tekanan, maka tekanan yang sama akan diteruskan ke segala arah. Rem hidrolik menggunakan fluida (minyak rem) sebagai perantara untuk menyalurkan tenaga pengereman dari pedal rem sampai pada roda-roda. Karena rem ini dianggap lebih efektif maka banyak digunakan pada kendaraan-kendaraan saat ini.(sumber : New Step 2) Komponen rem hidrolik : Master silinder Master silinder adalah komponen yang berfungsi mengubah gerak pedal rem menjadi tekanan hidrolis, komponen penyusun master silinder meliputi reservoir tank yang berfungsi sebagai penampung minyak rem, piston dan silinder rem yang berfungsi membangkitkan tekanan hidrolis, batang penekan yang berfungsi menekan piston rem agar dapat bergerak maju dan juga pegas pengembali yang berfungsi mengembalikan tekanan batang penekan pada posisi awal. Ada dua tipe master silinder yaitu tipe ganda dan tipe tunggal. Pada master silinder tipe ganda sistem hidrolisnya dipisahkan menjadi dua, masing-masing roda belakang dan depan. Dengan demikian apabila salah satu sistem tidak dapat bekerja maka sistem lainnya masih tetap berfungsi.(sumber : New Step 2)
39 1 4 2 3 7 5 6 Gambar 2.22. Master silinder.(sumber : PPP GT VEDC) Keterangan : 1. Tabung reservoir 2. Baut pembatas 3. Lubang pengisi 5. Torak 6. Lubang kompensasi 7. Pegas pengembali 4. Tuas penekan Boster rem Boster rem adalah perlengkapan tambahan pada sistem rem yang berfungsi untuk memperbesar gaya pengereman, boster rem melipat gandakan tekanan pedal pada master silinder sehingga menghasilkan gaya pengereman yang kuat. Boster rem mempunyai membran yang bekerja dengan adanya perbedaan tekanan antara tekanan atmosfer dan kevakuman yang dihasilkan oleh intake manifold mesin. Master silinder dihubungkan dengan pedal dan membran untuk memperoleh daya pengereman yang besar dari langkah pedal yang minimum.
40 Bila boster rem tidak berfungsi rem masih dapat berfungsi, karena boster telah dirancang sehingga pemasangan boster tidak mempengaruhi tekanan pedal pada saat boster tidak difungsikan. komponen penyusun boster rem terdiri dari rumah boster, piston boster, membran (diafragma), katup control, katup udara, dan pegas torak boster.(sumber : New Step 2) Gambar 2.23. Boster rem.(sumber : PPP GT VEDC) Silinder roda Silinder roda adalah bagian rem hidrolik yang berfungsi mengubah tekanan hidrolik menjadi tekanan mekanik untuk menggerakan kanvas rem agar dapat menekan pada permukaan piringan cakram atau tromol rem. (sumber : Basic Mechanic Training)
41 Silinder roda rem tromol silinder roda rem cakram ( kaliper) Gambar 2.24. Silinder roda.(sumber : Basic Mechanic Training) Kanvas rem Kanvas rem adalah komponen yang berfungsi menghasilkan gesekan pada piringan cakram atau tromol rem yang bertujuan untuk mengurangi kecepatan putaran atau menghentikan putaran. Kanvas rem cakram kanvas rem tromol Gambar 2.25. Kanvas rem.(sumber : Basic Mechanic Training)
42 b. Rem Tangan. Rem ini pengoperasiannya dilakukan dengan tangan melalui handle. Digunakan untuk mengoperasikan rem depan sepeda motor. Rem tangan ini juga digolongkan menjadi dua tipe yaitu rem hidrolik dan rem mekanik.(sumber : New Step 2) 2.2.2.3. Rem menurut mekanismenya a. Rem Tromol (Drum Brake) Pada tipe rem tromol, kekuatan tenaga pengereman diperoleh dari tekanan sepatu rem pada permukaan tromol bagian dalam yang berputar bersama roda. Rem ini mempunyai ciri lapisan yang terlindung yang dapat menghasilkan gaya rem yang besar untuk rem yang kecil dan umur lapisan rem cukup panjang. Kelemahan rem ini adalah pancaran panasnya buruk. Rem tromol (drum brake) memiliki beberapa bagian utama, meliputi: Backing Plate Backing plate dibuat dari baja press yang dipasang pada axle housing atau axle carrier bagian belakang. Backing plate merupakan tempat untuk pemasangan wheel cylinder dan kanvas rem, karena sepatu rem terkait pada backing plate maka aksi daya pengereman tertumpu pada backing plate.(sumber : Basic Mechanic Training)
43 Gambar 2.26. Backing plate.(sumber : Basic Mechanic Training) Silinder Roda Silinder roda (wheel cylinder) terdiri dari beberapa komponen seperti terlihat pada gambar 2.26. Setiap roda menggunakan satu atau dua buah silinder roda. Ada sistem yang menggunakan dua piston untuk menggerakkan kedua sepatu rem yaitu satu piston untuk setiap sisi silinder roda, sedangkan sistem yang lainnya hanya menggunakan satu piston untuk menggerakkan hanya satu sepatu rem. Bila timbul tekanan hidrolik pada master cylinder maka akan menggerakkan piston cup. Piston akan menekan ke arah sepatu rem kemudian bersama-sama menekan tromol rem. Apabila rem tidak bekerja, maka piston akan kembali ke posisi semula dengan adanya kekuatan pegas pembalik sepatu rem. Pada wheel cylinder terpasang bleeder plug yang berfungsi untuk membuang udara dari minyak rem di dalam ruang wheel cylinder.(sumber : Basic Mechanic Training)
44 Tipe single piston Tipe double piston Gambar 2.27. Wheel cylinder vedc.(sumber : Basic Mechanic Training) Sepatu Rem / Kanvas Rem Sepatu rem (brake shoes) seperti juga tromol (drum) memiliki bentuk setengah lingkaran. Biasanya sepatu rem dibuat dari pelat baja. Kanvas rem dipasang dengan cara dikeling (pada kendaraan besar) atau dilem (pada kendaraan kecil) pada permukaan yang bergesekan dengan tromol. Kanvas ini harus dapat menahan panas dan aus serta harus mempunyai koefisien gesek yang tinggi. Koefisien tersebut sedapat mungkin tidak mudah dipengaruhi oleh keadaan turun naiknya temperatur dan kelembaban yang berubah-ubah. Umumnya kanvas (lining) terbuat dari campuran fiber metalic dengan brass, lead, plastik dan sebagainya dan diproses dengan ketinggian panas tertentu. (sumber : Basic Mechanic Training)
45 Gambar 2.28. Kanvas rem.(sumber : Basic Mechanic Training) Tromol Rem Tromol rem (brake drum) umumnya terbuat dari besi tuang (gray cast iron) dan gambar penampangnya seperti terlihat pada gambar 2.28. Tromol rem ini 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 mencapai suhu setinggi 200 o C sampai 300 o C. (sumber : Basic Mechanic Training) Gambar 2.29. Tromol.(sumber : Basic Mechanic Training)
46 b. Rem Cakram (Disc Brake) Rem cakram ini terdiri dari cakram atau piringan yang terbuat dari besi tuang yang berputar dengan roda dan bergesekan dengan kanvas (pad) yang mendorong dan menjepit cakram. Daya pengereman diperoleh dengan adanya gesekan antara cakram dengan pad. Rem ini mempunyai sifat-sifat yang baik seperti mudah dikendalikan, pengereman yang stabil dan radiasi panas yang baik, sehingga banyak digunakan pada roda depan. Adapun kelemahannya adalah umur lapisan yang pendek, serta ukuran silinder rem yang besar pada roda.(sumber : Basic Mechanic Training) Rem cakram (disk brake) memiliki beberapa bagian utama, meliputi: Piringan (disk rotor) Umumnya cakram atau piringan (disc rotor) dibuat dari besi tuang dalam bentuk biasa (solid) berlubang-lubang untuk ventilasi. Tipe cakram lubang terdiri dari pasangan piringan yang berlubang untuk menjamin pendinginan yang baik, kedua-duanya untuk mencegah fading dan menjamin umur pad lebih panjang dan tahan lama. (sumber Basic Mechanic Training)
47 Piringan tipe solid Piringan tipe ventilasi Gambar 2.30. piringan cakram.(sumber : Basic Mechanic Training) Pad Rem Pad (disc pad) biasanya dibuat dari campuran metalic fiber dan sedikit serbuk besi. Tipe ini disebut dengan semi metalic disc pad. Pada pad diberi garis celah untuk menunjukkan tebal pad (batas yang diizinkan) dengan demikian dapat mempermudah pengecekan keausan pad. Pada beberapa pad, Penggunaan metallic plate (disebut dengan anti-squel shim) dipasangkan pada sisi piston dari pad untuk mencegah bunyi saat berlaku pengereman.(sumber : Basic Mechanic Training)
48 Pad dengan celah Pad tanpa celah Gambar 2.31. Pad rem.(sumber : Basic Mechanic Training) Bracket kaliper Bracket kaliper terbuat dari besi tuang. Bracket kaliper berfungsi untuk menahan kaliper tetap pada posisi yang benar, bracket kaliper juga berfungsi sebagai tumpuan kaliper pada saat dilakukan pengereman.(sumber : Basic Mechanic Training) Gambar 2.32. Bracket kaliper.(sumber : PPP GT VEDC) Kaliper Caliper juga disebut dengan cylinder body, memegang piston-piston dan dilengkapi dengan saluran dimana minyak rem disalurkan ke silinder.
49 Cara kerja kaliper adalah dengan memanfaatkan tekanan hidraulis yang dihasilkan oleh master cylinder untuk mendorong piston kaliper untuk memberikan tekanan pada pad rem.(sumber Basic Mechanic Training) Karet pelindung kotoran Kaliper luncue Tabung pengantar Bushing Baut pengantar Gambar 2.33. Kaliper.(sumber : Basic Mechanic Training) 2.2.3. Analisa gesekan pada rem kendaraan Analisis gesekan pada rem bertujuan untuk mengetahui kekuatan suatu rem, untuk menghitung gesekan yang terjadi pada brake shoe dapat dipergunakan persamaan di bawah ini: (sumber : PPP GT VEDC) Gaya rem = Gaya reaksi F rem = N
50 Gambar 2.34. Brake shoe F = Gaya pada sepatu rem (N) N = Gaya reaksi (N) f = Gaya gesek (N) µ = Nilai gesek Sepatu primer MA = 0 F.α + f.c - N.b = 0 F.α + N.µ.c N.b = 0 F.α + N.(µ.c b) = 0 (2.8)
51 Sepatu sekunder MA = 0 -F.α + f.c + N.b = 0 -F.α + N.µ.c + N.b = 0 (2.9)
BAB III ANALISA DAN PERHITUNGAN 3.1. Pemilihan Jenis Transmisi Sesuai dengan konsep pembuatan mobil bahan bakar etanol yang dibuat yaitu mobil perkotaan (city car) dan juga pertimbangan kelebihan dan kekurangan yang dimiliki oleh beberapa jenis transmisi, maka pada pembuatan mobil berbahan bakar etanol ini dipilih jenis transmisi penggerak roda depan motor melintang (Front Wheel Drive). Ada beberapa pertimbangan yang mendasari pemilihan jenis transmisi ini, hal yang dimaksud adalah ruang yang tersedia untuk penempatan engine dan transmisi sangat sempit. Pemilihan jenis transmisi penggerak roda depan motor melintang (Front Wheel Drive), sesuai dengan kelebihan yang dimiliki oleh transmisi penggerak roda depan motor melintang yaitu tidak membutuhkan ruang yang terlalu besar pada pemasangannya. Selain itu pertimbangan lain adalah body mobil terbuat dari komposit yang ringan, sehingga membutuhkan traksi yang baik agar tidak terjadi selip antara ban dengan jalan. Hal ini terpenuhi dengan memilih jenis transimi tersebut, dimana kelebihan yang dimiliki oleh transmisi penggerak depan motor melintang mempunyai traksi pada roda depan baik, karena pembebanan mesin terpusat pada roda depan. Pertimbangan lain yang mendukung pemilihan transmisi penggerak depan adalah pada transmisi jenis ini tidak memerlukan penggerak sudut, tidak menggunakan poros propeller, dan konstruksi penggerak aksel sederhana, selain itu juga mengikuti desain mesin dimana mesin yang digunakan adalah mesin Suzuki k10a 52
53 (wagon r) yang sesuai dengan pabrikannya menggunakan transmisi penggerak roda depan. Gambar 3.1 posisi pemasangan transmisi pada mobil etanol 3 2 1 4 5 Keterangan : Gambar 3.2. Transmisi penggerak roda depan mesin melintang. (sumber : New Step 1) 1. Mesin (engine) 2. Kopling 4. Penggerak aksel / differensial 5. Poros aksel 3. Transmisi
54 Pada gambar 3.2, aliran tenaga yang berasal dari mesin (engine) diteruskan ke transmisi melalui kopling. Transmisi merubah momen putar yang dihasilkan mesin dengan cara mereduksi putaran dengan memanfaatkan rasio gigi percepatan dengan kombinasi perbandingan gigi yang berbeda-beda. Momen yang telah dirubah transmisi tersebut diteruskan ke differential. Differential meneruskan putaran ke roda depan melalui drive shaft (poros aksel). Differential berfungsi membedakan jumlah putaran antara roda kiri dan kanan saat kendaraan berbelok. Menurut mekanismenya jenis transmisi yang dipilih adalah transmisi manual (Selective gear transmission) jenis Synchromesh (Synchromesh type) karena memiliki kelebihan dibandingkan transmisi manual (Selective gear transmission) yang lain, pada jenis sliding mesh dan constant mesh. Pada sliding mesh dan constant mesh diperlukan waktu untuk menunggu hingga gigi-gigi berkaitan, bila tidak akan menimbulkan kerusakan, juga pada pekerjaan pemindahan gigi diperlukan keahlian. Sedangkan pada jenis Synchromesh terdapat unit sinkroniser yang berfungsi untuk menyamakan putaran antara drive gear dengan driven gear, putaran gear tersebut dibuat mendekati satu sama lainnya seketika dengan adanya tenaga gesek oleh unit sinkroniser, dengan drive gear dan driven gear berputar pada putaran yang sama menyebabkan gigi-gigi mudah berkaitan sehingga perpindahan gigi pada tiap percepatan cenderung lebih lembut dan lebih cepat.
55 1 3 6 4 2 5 Gambar 3.3. Transmisi Jenis Synchromesh.(sumber : PPP GT VEDC) Keterangan: 1. Clutch Housing 2. Transmission Housing 3. Input Shaft 4. Synchromesh Unit 5. Differential 6. Output Shaft Pada sistem pemindah giginya menggunakan Tipe Remote Control (pemindah tak langsung) dengan jenis Floor Shift. Pada tipe ini transmisi terpisah dari tuas pemindah (shift lever) yang dioperasikan oleh pengemudi. Dua bagian ini dihubungkan oleh tangkai, kabel-kabel dan sebagainya. Tuas pemindah terletak di steering column (column shift type) pada lantai (floor shift type). Sistem pemindah gigi ini biasa terdapat pada kendaraan tepi FF (mesin depan penggerak roda depan).
56 1 5 3 2 7 6 4 9 8 Gambar 3.4. Pemindah roda gigi Tipe Remote Control jenis Floor Shift. (sumber : PPP GT VEDC) Keterangan : 1. Tuas pemindah 2. Lengan pendorong / penarik 3. Penyetel kebebasan kabel 4. Kabel dorong / tarik 6. Pengantar kabel 7. Lengan kontrol 8. Lengan pemindah 9. Transmisi 5. Tumpuan pengantar kabel
57 3.2. Perhitungan Perbandingan Gigi Transmisi Pada sistem transmisi menggunakan 5 gigi kecepatan serta 1 gigi mundur yang sesuai dengan pabrikan dari mesin Suzuki k10a (wagon r). Input shaft a b c d e f l k j i h g Output shaft differential Gambar 3.5. Posisi gigi netral Pada gambar 3.5 memperlihatkan posisi gigi netral dimana saat posisi netral putaran counter shaft tidak diteruskan ke output shaft. Putaran tersebut diterima gigi-gigi pada output shaft tetapi gigi-gigi tersebut hanya berputar bebas, sehingga putaran tidak diteruskan ke output shaft. Sedangkan mekanisme pada gigi 1,2,3,4,5 dan R sebagai berikut : Pada saat gigi 1 tuas pemindah diposisikan pada gigi 1, batang pemindah mendorong drive liver untuk menggerakkan shift fork. Shift fork menempatkan clucth hub sleeve and hub agar menghubungkan gigi percepatan 1, yaitu gigi 1 untuk berhubungan dengan gigi g pada output shaft, sehingga putaran input shaft dapat direduksi dan diteruskan ke output shaft Pada saat gigi 2 tuas pemindah diposisikan pada gigi 2, batang pemindah mendorong drive liver untuk menggerakkan shift fork. Shift fork menempatkan clucth hub sleeve and hub agar menghubungkan gigi percepatan 2, yaitu gigi 2
58 untuk berhubungan dengan gigi 1 pada output shaft, sehingga putaran input shaft dapat direduksi dan diteruskan ke output shaft. Pada saat posisi gigi 3 tuas pemindah diposisikan pada gigi 3, batang pemindah mendorong drive liver untuk menggerakkan shift fork. Shift fork menempatkan clucth hub sleeve and hub agar menghubungkan gigi percepatan 3, yaitu gigi c untuk berhubungan dengan gigi j pada output shaft, sehingga putaran input shaft dapat direduksi dan diteruskan ke output shaft. Pada saat posisi gigi 4 tuas pemindah diposisikan pada gigi 4, batang pemindah mendorong drive liver untuk menggerakkan shift fork. Shift fork menempatkan clucth hub sleeve and hub agar menghubungkan gigi percepatan 4, yaitu gigi b untuk berhubungan dengan gigi k pada output shaft, sehingga putaran input shaft dapat direduksi dan diteruskan ke output shaft. Pada saat posisi gigi 5 tuas pemindah diposisikan pada gigi 5, batang pemindah mendorong drive liver untuk menggerakkan shift fork. Shift fork menempatkan clucth hub sleeve and hub agar menghubungkan gigi percepatan 5, yaitu gigi l pada output shaft untuk berhubungan dengan gigi a pada input shaft, sehingga putaran input shaft sama dengan putaran output shaft. Pada saat posisi gigi mundur tuas pemindah diposisikan pada posisi R, batang pemindah mendorong drive liver untuk menggerakkan shift fork. Shift fork menempatkan clucth hub sleeve and hub agar menempatkan gigi 1, pada output shaft untuk berhubungan dengan gigi mundur (gigi L), sehingga putaran output shaft berkebalikan arah dengan putaran input shaft. Sehingga kendaraan dapat berjalan mundur.
59 Posisi Diagram aliran tenaga 1 2 3 4 5 R Table 3.1. Diagram aliran Tenaga.(sumber : PPP GT VEDC)
60 3.2.1. Perhitungan Putaran Output Dalam penghitungan putaran output diketahui data-data sebagai berikut : Putaran in-put (IN) = 1500 rpm Jumlah gigi 1 (A) = 12 Jumlah gigi 2 (C) = 19 Jumlah gigi 3 (D) = 25 Jumlah gigi 4 (E) = 30 Jumlah gigi 5 (F) = 33 Jumlah gigi 6 (G) = 42 Jumlah gigi 7 (I) = 36 Jumlah gigi 8 (J) = 32 Jumlah gigi 9 (K) = 29 Jumlah gigi 10 (L) = 25 Jumlah gigi mundur 1 (B) = 11 Jumlah gigi mundur 1 (H) = 15 Jumlah gigi mundur 1 (M) = 42 F E D C B M A INPUT L K J I H G OUTPUT Gambar 3.6. Posisi gigi transimisi
61 1. Putaran output posisi masuk gigi 1 n out = x n input n out = x 1500 = 428,57 rpm perbandingan n out dengan n input sebesar 428,57 rpm : 1500 rpm = 1 : 3,5 2. Putaran output posisi masuk gigi 2 n out = x n input n out = x 1500 = 791,6 rpm perbandingan n out dengan n input sebesar 791,5 rpm : 1500 rpm = 1 : 1,89 3. Putaran output posisi masuk gigi 3 n out = x n input n out = x 1500 = 1171,87 rpm perbandingan n out dengan n input sebesar 1171,87 rpm : 1500 rpm = 1 : 1,28 4. Putaran output posisi masuk gigi 4 n out = x n input n out = x 1500 = 1551,72 rpm perbandingan n out dengan n input sebesar 1551,72 rpm : 1500 rpm = 1 : 0,96 5. Putaran output posisi masuk gigi 5 n out = x n input
62 n out = x 1500 = 1980 rpm perbandingan n out dengan n input sebesar 1980 rpm : 1500 rpm = 1 : 0,757 6. Putaran output posisi masuk gigi mundur : Mencari putaran roda gigi pembalik (n p ) n out = x X n input = x X 1500 = 392,85 rpm perbandingan n out dengan n input sebesar 392,85 rpm : 1500 rpm = 1 : 3.818 3.3. Pemilihan Jenis Rem Rem merupakan salah satu sistem yang terdapat pada kendaraan. Rem mempunyai peranan yang sangat penting demi keamanan kendaraan itu sendiri, penumpang, dan orang lain. Oleh karena itu, semua kendaraan harus selalu dilengkapi dengan sistem rem. Dilihat dari konstruksinya, sistem rem yang digunakan pada mobil bahan bakar etanol adalah rem piringan (disc brake) untuk roda depan dan rem tromol (drum brake) untuk roda belakang. Rem piringan (disc brake) atau rem cakram dilengkapi dengan piringan (disc) yang diikatkan pada roda. Jika roda berputar, piringan ini juga ikut berputar. Terjadinya gaya pengereman pada rem cakram adalah akibat gesekan yang dilakukan oleh pad (bantalan rem) terhadap cakram (piringan) dengan cara
63 menjepit. Pemilihan sistem rem jenis ini dikarenakan rem cakram memiliki beberapa keuntungan sebagai berikut : a. Pengereman tetap stabil walaupun dilakukan berulang ulang pada kecepatan tinggi. b. Piringan (disc) dapat meradiasi panas dengan baik. c. Ekspansi panas dan pemuaian panas yang terjadi karena gesekan tidak menyebabkan perubahan renggang antara piringan dan pad. d. Konstruksinya sederhana. e. Jika piringan terkena air maka efek pengereman tetap konstan. Hal ini disebabkan air yang menempel pada piringan akan terlempar keluar karena gaya sentrifugal. Komponen Rem Cakram : Nipel pembuang udara Torak kaliper Kaliper Pegas penekan Sil torak kaliper Balok rem Piringan cakram Gambar 3.7. Rem Cakram.(sumber : PPP GT VEDC)
64 Cara Kerja Rem Cakram : Nipel bleeding Sil Torak Pad Kaliper Piringan cakram Gambar 3.8. Cara Kerja Rem Cakram.(sumber : PPP GT VEDC) Tidak Bekerja Tekanan hidraulis tidak ada torak tidak tertekan balok rem ( pad ) tidak menekan piringan tidak terjadi pengereman Tekanan Hidroulis Gambar 3.9. Cara Kerja Rem commit Cakram.(sumber to user : PPP GT VEDC)
65 Bekerja Tekanan hidraulis menekan torak, balok rem piringan terjadi pengereman Rem tromol (drum brake) dilengkapi dengan tromol yang disatukan dengan roda. Jika roda berputar maka tromolnya akan ikut berputar, sedangkan sepatu rem yang berada di dalamnya akan menekan permukaan tromol bagian dalam sehingga terjadi pengereman. Kekuatan dan gaya pengereman dilakukan oleh sepatu rem yang menekan permukaan tromol bagian dalam yang berputar bersama sama dengan roda. Menurut silinder roda terhadap sepatu remnya, rem tromol yang dipakai pada mobil bahan bakar etanol ini adalah tipe duo servo, dimana rem jenis ini hanya menggunakan sebuah silinder roda dengan dua piston di dalamnya. Sepatu rem yang tidak berhubungan dengan silinder roda tidak diikat mati, yaitu bersifat mengambang atau dapat bergerak. Tekanan hidrolik yang diberikan ke sepatu rem dapat diteruskan ke sepatu yang lain. Kekuatan pengereman pada tipe duo servo besarnya sama pada saat maju maupun mundur. Oleh karena itu, jenis rem ini banyak digunakan untuk rem roda belakang.
66 Komponen Rem Tromol : Pegas pengembali Sepatu rem Kanvas rem Silinder roda Penyetel rem Tromol Pegas penekan Gambar 3.10. Rem Tromol.(sumber : PPP GT VEDC) Cara Kerja Rem Tromol : Tidak bekerja Gambar 3.11. Cara Kerja Rem Tromol.(sumber : PPP GT VEDC) Tidak ada tekanan hidraulis, torak silinder roda tidak tertekan tidak terjadi pengereman
67 Gambar 3.12. Cara Kerja Rem Tromol.(sumber : PPP GT VEDC) Bekerja Tekanan hidraulis menekan torak silinder roda kanvas menekan tromol Sistem pengereman pada mobil bahan bakar etanol dilengkapi dengan rem boster, dimana rem boster ini adalah suatu alat tambahan pada sistem rem yang digunakan untuk meringankan tenaga pengereman dengan memanfaatkan kevakuman. Untuk pengereman kendaraan pada saat kendaraan berhenti atau parkir supaya tidak bergerak walaupun kondisi jalan miring, maka pada mobil bahan bakar etanol dilengkapi dengan rem tangan dimana pengereman dilakukan dengan tangan. Selain berfungsi sebagai rem parkir penggunaan rem tangan ini juga dapat berfungsi sebagai rem darurat. Untuk mengoperasikan rem tangan ini dengan menarik lengan yang ditempatkan di samping atau diantara kursi. Untuk melepasnya kembali dengan menekan Knop.
68 Gambar 3.13. Rem Tangan.(sumber : PPP GT VEDC) Komponen Rem Tangan : 5 4 3 1 2 Gambar 3.13. Komponen Rem Tangan.(sumber : PPP GT VEDC) Keterangan : 1. Lengan tangan 2. Batan tarik 3. Mur penyetel 4. Penyeimbang 5. Kabel rem
69 3.4. Perhitungan Sistem Rem Pada saat pengereman, kendaraan harus dapat berhenti dengan stabil, untuk itu roda tidak boleh memblokir / hingga slip. Supaya roda tidak memblokir, besarnya gaya pengereman dapat diatur sesuai dengan perbandingan antara diameter silinder dan silinder roda. Diketahui data data sebagai berikut : F = 3125 N µ = 0,3 a = 180 mm b = 75 mm c = 50 mm v Sepatu primer N primer = -9375 N (tanda negatif artinya gaya gesek berlawanan dengan arah ban) v Sepatu sekunder Nsekunder = 6250 N
BAB IV PEMASANGAN DAN PENYESUAIAN 4.1. Pemasangan dan Penyesuaian Komponen Transmisi Sesuai dengan kelebihan dan kekurangan yang dimiliki oleh beberapa jenis transmisi, pada pembuatan mobil berbahan bakar etanol ini dipilih jenis transmisi penggerak roda depan (front wheel drive) motor melintang, karena jenis transmisi ini memiliki beberapa kelebihan yang dimiliki, antara lain ruang yang dibutuhkan tidak terlalu besar, tidak memerlukan penggerak sudut, traksi pada roda depan baik, tidak menggunakan poros propeller, dan konstruksi penggerak aksel sederhana. Selain itu juga mengikuti desain mesin dimana mesin yang digunakan adalah mesin Suzuki k10a (wagon r) yang sesuai dengan pabrikannya menggunakan transmisi penggerak roda depan. Pada pemasangannya sistem transmisi butuh beberapa penyesuaian yang harus dilakukan agar mesin dan transmisi dapat bekerja dengan chasis Honda Civic. Selain penyesuaian, juga dilakukan perbaikan dan penggantian komponen pemindah daya agar sistem transmisi yang terpasang layak untuk digunakan. Penyesuaian dan perbaikan yang dimaksud meliputi: 1. Penyesuaian panjang poros aksel Dikarenakan panjang poros aksel yang dimiliki oleh Suzuki Wagon r telalu panjang untuk dipasangkan dengan roda pada chasis Honda Civic, maka dilakukan penyesuaian pada panjang poros penggerak aksel. Proses penyesuaian 70
71 dilakukan dengan cara melakukan pemotongan pada poros aksel kemudian membentuk alur gigi sesuai dengan alur semula. Gambar 4.1. Perubahan pada poros aksel 2. Penyesuaian mekanisme pengontrol pemindah roda gigi Tipe kontrol yang dimiliki oleh Honda Civic adalah tipe column shift sedangkan tipe kontrol yang digunakan pada transmisi Suzuki wagon r adalah tipe floor shift. Proses penyesuaian yang dilakukan adalah dengan mengganti mekanisme control column shift pada chasis Honda Civic dengan mekanisme kontrol tipe floor shift yang sesuai dengan transmisi Suzuki wagon r. (a) (b) Gambar 4.2. Mekanisme kontrol commit tipe to column user shift (a) dan tipe floor shift (b)
72 3. Pembersihan kanvas kopling. Kanvas kopling pada transmisi Suzuki wagon r yang tersedia dalam keadaan yang kurang baik, permukaan kanvas yang menempel dengan fly wheel dalam keadaan penuh karat dan kotoran, namun ketebalan kanvas kopling masih layak untuk digunakan. Untuk memaksimalkan kerja kanvas kopling maka permukaan kanvas kopling harus dibersihkan. Untuk membersihkan kanvas kopling digunakan kertas gosok hingga karat dan kotoran lain yang mengganggu kerja kopling hilang dari permukaan kopling. 4. Penyesuaian panjang kabel kopling. Panjang kabel kopling yang dimiliki Honda Civic tidak cukup untuk menjangkau realease fork pada gear box sehingga diperlukan penggantian kabel kopling dengan panjang yang sesuai, yaitu dengan menggunakan kabel kopling Suzuki Wagon r. Karena kabel kopling tidak dapat ditemukan maka kabel kopling diganti dengan menggunakan kabel kopling Suzuki ST100 (Carry). 5. Pelumasan bantalan dan tuas pembebas Untuk mendapatkan kinerja kopling yang maksimal pada saat proses pemasangannya, bantalan dan tuas pembebas kopling membutuhkan pelumasan agar gerakan bantalan dan tuas pembebas kopling dapat bergerak dengan lancar. 4.2. Proses Penyesuaian dan Perbaikan Sistem Rem Sesuai dengan karakteristik pengeremannya dan juga pertimbangan kelebihan yang dimiliki oleh masing-masing jenis rem, maka jenis rem yang
73 digunakan pada mobil etanol adalah rem tipe cakram untuk roda depan. Hal ini dikarenakan beban pada saat dilakukan pengereman tertumpu pada roda depan sehingga dibutuhkan gaya pengereman yang lebih besar sehingga dipilih rem cakram yang mempunyai karakter pengereman lebih pakem, sehingga mampu menahan beban yang tertumpu pada roda depan saat terjadi pengereman. Untuk roda belakang tidak membutuhkan rem yang terlalu pakem seperti pada roda depan, jika rem pada roda belakang terlalu pakem maka akan terjadi sliding saat dilakukan pengereman secara mendadak. Proses penyesuaian dan perbaikan yang dilakukan pada sistem rem meliputi: 1. Melakukan penggantian kanvas rem (brake shoe) Kanvas rem (brake shoe) yang telah tersedia dalam keadaan sudah tidak layak untuk digunakan, ketebalan lining shoe kurang dari 2 mm sehingga agar rem dapat digunakan harus dilakukan penggantian kanvas rem dengan ketebalan lebih dari 2 mm agar rem lebih pakem untuk dioperasikan. Gambar 4.3. commit Kanvas rem to user sebelum diganti
74 2. Melakukan penggantian pegas pengembali kanvas Karena kekuatan pegas yang telah terpasang pada kanvas yang tersedia telah lemah dan sebagian patah, maka harus dilakukan penggantian pegas kanvas untuk menghindari kanvas selalu bergesekan dengan tromol yang mengakibatkan pembebanan pada saat mobil berjalan, selain itu juga mempertahankan umur kanvas rem agar lebih tahan lama. Pegas pengembali Gambar 4.4. Pegas pengembali 3. Melakukan penggantian wheel cylinder Piston wheel cylinder yang tersedia dalam keadaan macet, penuhi dengan karat, permukaan silinder tidak rata dan sebagian seal robek, sehingga mengakibatkan kerja wheel cylinder tidak dapat bekerja dengan baik. Untuk mendapatkan kerja wheel cylinder yang baik maka perlu dilakukan penggantian wheel cylinder yang baru agar kerja commit rem maksimal. to user
75 Gambar 4.5. Wheel cylinder 4. Rekondisi pipa rem Untuk mendapatkan kerja rem yang maksimal maka tekanan fluida rem dari master cylinder harus tersalur sempurna menuju wheel cylinder dan caliper rem, oleh sebab itu maka kondisi pipa rem harus mampu menahan tekanan yang yang dihasilkan oleh master cylinder tanpa mengalami kebocoran untuk dapat menyalurkan tekanan dengan baik. Sebagian pipa rem yang tersedia dalam keadaan bocor sehingga tekanan yang dihasilkan oleh master cylinder tidak dapat tersalur dengan baik menuju wheel cylinder dan juga caliper rem. Untuk mengatasi hal tersebut perlu dilakukan penggantian pipa rem yang bocor, sebagian memungkinkan dilakukan penambalan, maka dilakukan penambalan atau penyambungan dengan menggunakan las kuningan. 5. Mengganti seal caliper Agar tekanan fluida rem dapat tersalur baik menuju caliper dan tidak terlepas dari kerapatan ruang gerak commit piston to caliper, user maka seal caliper harus dalam
76 keadaan baik (seal caliper berfungsi menahan fluida rem agar tidak keluar dari caliper saat fluida rem mendorong piston caliper keluar). Pada caliper yang tersedia seal caliper sudah kendor sehingga harus diganti untuk menghindari kebocoran caliper saat terjadi pengereman. Gambar 4.6. Kaliper rem 6. Mengganti bantalan roda depan Bantalan roda depan berfungsi untuk mencekam naf roda dan piringan cakram agar menumpu pada knuckle. Pada mobil yang tersedia bantalan rusak sehingga naf roda dan piringan cakram terlepas dari knuckle, sehingga bantalan roda harus diganti agar naf roda dan piringan cakram dapat dicekam dan dapat berputar pada knuckle.
77 Gambar 4.7. Bantalan roda yang rusak 7. Mengganti seal bearing roda Seal roda adalah komponen yang berfungsi untuk melindungi bantalan (bearing) roda dari kotoran, agar kotoran tidak dapat masuk ke dalam bearing yang dapat bercampur dengan pelumas pada bearing yang dapat mempercepat usia pakai bearing.
BAB V PERAWATAN 5.1. Perawatan rem Setiap kelipatan 10.000 km perlu dilakukan proses pembersihan dan penyetelan (cleaning and adjusting) pada rem, proses yang dimaksud meliputi: 5.1.1. Pemeriksaan komponen disc brake a. Mengukur tebal lining pad Gunakan penggaris/ jangka sorong, ukur lining pad Tebal : 5 mm Tebal minimum : 2 mm Ganti pad bila tebal adalah minimum atau kurang, atau bila pad rem sudah mengeras atau ausnya tidak rata. Gambar 5.1 Mengukur tebal lining pad b. Mengukur tebal disc Gunakan mikrometer, ukur lining disc Tebal : 10 mm Tebal minimum : 8 mm 78
79 Ganti disc bila tebal minimum atau kurang, bila piringan tidak rata atau aus, dan harus diratakan dengan mesin bubut atau diganti. Gambar 5.2 Mengukur tebal disc c. Mengukur run out disc Gunakan dial indikator, ukur run out disc pada posisi 10 mm dari ujung luar. Run out disc maksimal 0,06 mm Bila run out lebih besar dari maksimum, ganti disc atau bubut disc. Perlu diperhatikan sebelum mengukur run out, konfirmasikan bahwa gerak bebas bearing depan dalam spesifikasi. Gambar 5.3 Mengukur run out disk
80 d. Memeriksa fungsi torak (piston caliper) Pemeriksaan fungsi torak dilakukan dengan cara menekan pedal rem. Pada waktu pedal ditekan, torak harus bergerak keluar. Jika torak macet, kaliper rem harus dioverhaul. Untuk mengembalikan posisi torak, pakai alat penekan khusus atau tang pompa air. Pada saat mengembalikan posisi torak cairan rem yang penuh pada reservoir harus dikurangi, untuk menghindarkan tumpahan cairan rem. Jika menggunakan tang pompa air, perhatikan karet pelindung debu karet pelindung yang robek harus diganti baru. Gambar 5.4 Memeriksa gerakan torak caliper e. Memeriksa busing pengantar caliper Periksa busing, batang dan tabung pengantar. Pasang kaliper pada kerangka, keraskan baut pengikatnya. Kaliper harus dapat bergerak ke kanan dan ke kiri dengan baik. Jika gerakannya berat atau macet, maka busing, batang dan tabung pengantar harus diperbaiki. Untuk memperlancar gerakan caliper memberikan commit vet temperatur to user tinggi.
81 Gambar 5.5 Pemeriksaan busing, batang dan tabung pengantar caliper 5.1.2. Pemeriksaan dan penyetelan komponen drum brake a. Mengukur ketebalan lining shoe Gunakan penggaris/ jangka sorong, ukur lining shoe Tebal : 5 mm Tebal minimum : 2 mm Ganti kanvas rem bila tebal adalah minimum atau kurang, atau bila kanvas rem sudah mengeras atau ausnya tidak rata. Gambar 5.6 Mengukur tebal lining shoe
82 b. Memeriksa permukaan tromol Untuk memeriksa permukaan tromol rem dilakukan dengan melihat langsung permukaan gores tromol rem, jika permukaan tidak rata maka dilakukan perbaikan atau penggantian pada tromol rem. c. Memeriksa kerja wheel cylinder Pada pemeriksaan wheel cylinder meliputi beberapa pemeriksaan antara lain: 1. Pemeriksaan wheel cylinder dari kebocoran Pemeriksaan dilakukan dengan cara melihat langsung cairan rem yang keluar dari wheel cylinder dan pemeriksaan rembesan cairan rem pada pelindung debu. Jika terjadi kebocoran maka dilakukan perbaikan dengan cara penggantian sebagian komponen atau dilakukan penggantian wheel cylinder secara keseluruhan. Gambar 5.7 commit Pemeriksaan to user kebocoran wheel cylinder