KATA PENGANTAR

MEKANIKA GERAK KENDARAAN

Oleh:

Martubi, M.Pd., M.T.

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

TAHUN 2011KATA PENGANTAR

Puji syukur dihaturkan kepada Allah SWT. atas limpahan rahmat, nikmat dan karunia-Nya buku dengan judul Mekanika Gerak Kendaraan ini dapat diselesaikan dengan selamat, tepat waktu dan tiada kendala apapun yang berarti. Pada Kurikulum tahun 2009 di Jurusan Pendidikan Teknik Otomotif Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta (FT UNY) terdapat sebuah matakuliah dengan Kode OTO226 yang bernama Mekanika Gerak Kendaraan. Matakuliah ini berisi materi-materi analisis matematis berbagai permasalahan di bidang kendaraan (dalam hal ini kendaraan roda empat) yang sering dijumpai pada kepentingan keseharian dari operasi kendaraan roda empat tersebut, baik yang menyangkut Sistem Steering, Sistem Pemindah Daya, Sistem Pengereman maupun sistem-sistem yang lain.

Matakuliah Mekanika Gerak Kendaraan harus diambil oleh semua mahasiswa jurusan Pendidikan Teknik Otomotif, baik jenjang Diploma III (D III) maupun jenjang Strata Satu (S1) di semester IV, yang saat ini (smester Genap 2010/2011) jumlah peserta kuliahnya tidak kurang dari 190 orang mahasiswa. Sampai saat ini belum ada satupun buku yang memuat seluruh materi yang diperlukan untuk membantu pencapaian kompetensi pada matakuliah ini apalagi buku yang berjudul Mekanika Gerak Kendaraan. Sehubungan dengan tuntutan tersebut maka sangat mendesak untuk memfasilitasi mahasiswa dalam mendapatkan bahan atau referensi untuk mendukung keberhasilan studi mereka, yaitu dengan menyediakan sebuah buku yang berjudul: MEKANIKA GERAK KENDARAAN.

Mekanika Gerak Kendaraan adalah sebuah nama yang telah mengalami beberapa kali penyesuaian, mulai dari Dinamika Kendaraan, Mekanika Kendaraan dan sebagainya yang akhirnya menjadi Mekanika Gerak Kendaraan ini. Pada dasarnya mata kuliah ini sebagai wadah untuk menampung berbagai macam masalah matematis yang terkait dengan beberapa sistem yang ada pada sebuah kendaraan, terutama kendaraan roda empat (atau lebih).Buku dengan judul Mekanika Gerak Kendaraan ini digunakan sebagai panduan dalam kegiatan kuliah untuk membentuk beberapa kompetensi yang menjadi tuntutan bagi para alumni Jurusan Pendidikan Teknik Otomotif, yaitu: (1) Memahami dan dapat menggunakan konsep steering geometri dalam menghitung sudut belok dan radius belok kendaraan roda empat, (2) Memahami dan dapat menggunakan konsep persamaan gerak kendaraan dalam menentukan gaya jejak maksimum kendaraan, dan (3) Memahami dan dapat menggunakan konsep mekanika pengereman dalam menentukan gaya pengereman, efisiensi pengereman dan jarak berhentinya kendaraan. Untuk dapat mempelajari buku ini dengan mudah mahasiswa diharapkan telah mempunyai pengetahuan dasar pendukungnya, terutama tentang Matematika dan juga Sistem Pengendali Kendaraan dan juga tentang konsep analisis matematis tentang pembebanan, konsep momen dan juga teori kesetimbangan benda yang mestinya telah dipelajari pada semester sebelumnya.

Penulisan buku ini dapat terlaksana atas bantuan dana DIPA BLU Universitas Negeri Yogyakarta (UNY) tahun anggaran 2011, untuk itulah pada kesempatan ini disampaikan ucapan terima kasih kepada berbagai fihak yang berpartisipasi, diantaranya ialah :

1. Rektor UNY dan Dekan Fakultas Teknik (FT) UNY, yang telah memberi kesempatan beserta fasiltas untuk pelaksanaan penulisan buku ini.

2. Para nara sumber (reviewer) yang telah berkenan memberi bantuan : mengkaji kelayakan mulai sejak proposal sampai tersusunnya buku ini dengan masukan-masukannya demi kesempurnaan buku ini.

3. Semua fihak lain yang tidak bisa disebutkan satu demi satu yang juga telah ikut ambil bagian dalam pelaksanaan penulisan buku ini.

Akhirnya diharapkan buku ini dapat bermanfaat sebagaimana mestinya, terutama dapat menjadi salah satu alternatif referensi pembelajaran khususnya di lingkungan Jurusan Pendidikan Teknik Otomotif Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta. Selanjutnya atas segala kekurangan apalagi kesalahan pada buku ini harap para pembaca memakluminya.

Yogyakarta, 30 Nopember 2011

Penulis Martubi, M.Pd., M.T.DAFTAR ISIHalaman

Halaman Judul . iKata Pengantar .... iiDaftar Isi . . vDaftar Gambar . . viii

BAB ISteering Geometri .. 1

A. Sudut dan Radius Belok Kendaraan Roda Empat ..1

1.Perhitungan Sudut Belok 2

2.Perhitungan Radius Belok ..4

3.Contoh Soal ..4

4.Rangkuman ..6

5.Soal Latihan .7

B.Mekanisme Steering Type Ackerman ..8

1.Perhitungan Sudut Belok Bagian Dalam ..9

2.Perhitungan Sudut Belok Bagian Luar ..15

3.Hubungan Sudut Belok Dalam dan Luar ..16

4.Perhitungan Jumlah Putaran Roda Kemudi .18

5.Contoh Soal dan Latihan .19

6.Rangkuman ...21

7.Soal Latihan .22

BAB IIGAYA JEJAK MAKSIMUM KENDARAAN PENUMPANG

A.Pendahuluan 24

B.Persamaan Gerak Kendaraan ..24

C.Beban pada Poros Kendaraan Penumpang ...26

D.Gaya Jejak Maksimum Kendaraan Penumpang 29

E.Contoh Soal ..31

F.Rangkuman ..32

G.Soal Latihan .34

BAB IIIGAYA JEJAK MAKSIMUM TRACTOR-SEMITRAILER

A.Pendahuluan ..35

B.Beban Luar pada Tractor Semitrailer ..35

C.Beban pada Poros-poros Semitrailer .36

D.Gaya pada Hitch Point ..37

E.Beban pada Hitch Point ..37

F.Beban Normat pada Poros Belakang Tractor 38

G.Gaya Jejak Maksimum pada Poros

Belakang Tractor 39

H.Contoh Soal 40

I.Rangkuman 43

J.Soal Latihan 44

BAB IVGAYA PENGEREMAN KENDARAAN PENUMPANG

A.Pendahuluan ...46

B.Mekanika Pengereman ..47

C.Beban Normal pada Poros Kendaraan Selama Pengereman .48

D.Gaya Pengereman Maksimum ...51

E.Proporsi Gaya Pengereman .52

F.Contoh Soal .54

G.Rangkuman 57

H.Soal Latihan 59

BAB VGAYA PENGEREMAN TRACTOR-SEMITRAILER

A.Pendahuluan ...61

B.Mekanika Pengereman ....62

C.Beban Normal pada Poros Kendaraan Selama Pengereman ...63

D.Gaya Pengereman Maksimum ....65

E,Contoh Soal 66

F.Rangkuman 68

G.Soal Latihan 69

BAB VIEFISIENSI DAN JARAK PENGEREMAN

A.Konsep Efisiensi Pengereman .71

B.Jarak Pengerman / Jarak Berhenti ..72

C.Jarak Pengereman Tambahan ...76

D.Jarak Pengereman Total ..76

E.Contoh Soal ....77

F.Rangkuman .79

G.Soal Latihan 81

Soal-soal Evaluasi ..83

Daftar Pustaka .86

DAFTAR GAMBARHalaman Gambar 1. Denah Sudut dan Radius Belok Kendaraan 1

Gambar 2. Analisis Sudut dan Radius Belok Kendaraan ..2

Gambar 3. Contoh Perhitungan Sudut dan Radius Belok .5

Gambar 4. Mekanisme Steering Type Ackerman ..8

Gambar 5. Steering Type Ackerman pada Posisi Lurus ...9

Gambar 6. Steering Type Ackerman pada Posisi Belok Kanan ..11

Gambar 7. Steering Type Ackerman pada Posisi o < 900 .11

Gambar 8. Steering Type Ackerman pada Posisi o = 900..13

Gambar 9. Steering Type Ackerman pada Posisi o > 900..13

Gambar 10. Analisis Sudut Belok Luar ..15

Gambar 11. Hubungan Sudut Belok Dallam dan Luar .16

Gambar 12. Gaya gaya Luar pada Kendaraan Penumpang ..24

Gambar 13. Gaya gaya Luar pada Tractor-semitrailer .36

Gambar 14. Gaya Pengereman Kendaraan Penumpang ..47

Gambar 15.Gaya Pengereman Tractor-semitrailer 61

PAGE vii