L LAPORAN N TUGAS S AKHIR
Study Kasus Karrakteristik Penggunaan P n Ban T i Kendaraa an Kijang Seeri 5K Pada Transportas
M S Syarat Meneempuh Ujiann Akhir Sarjaana Disuusun Untuk Memenuhi Strata S (S-1), Jurusan J Tehnnik Mesin, Fakultas F Tehhnik Industrii
Diisusun Oleh : T TRIYATNO 4130411-025
JURUSAN N TEHNIK K MESIN F FAKULTAS S TEHNIK INDUSTRI I I U UNIVERSIT TAS MERC CU BUANA JJAKARTA 2009
i
LEMBAR PENGESAHAN
Study Kasus Karakteristik Penggunaan Ban Pada Transportasi Kendaraan Kijang Seri 5K
Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menempuh Ujian Akhir Sarjana Strata (S-1), Jurusan Tehnik Mesin, Fakultas Tehnik Industri
Disusun Oleh : TRIYATNO 4130411-025
Mengetahui
Dosen Pembimbing/
Koordinator Tugas Akhir
Ka. Prodi Teknik Mesin
( Dr. H. Abdul Hamid M. Eng)
( Nanang Ruhyat ST. MT )
ii
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT yang berkenan memberikan limpahan rahmat, hidayah, kesehatan, petunjuk, dan karunia-Nya. Tak lupa sholawat dan salam kepada junjungan Habbi Banna WA Nabiyyana Muhammad SAW serta sahabat dan pengikutnya yang setia sampai yaumul akhir. Sungguh karunia yang luar biasa sehingga Penulis mampu menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Study Kasus Karakteristik Penggunaan Ban Pada Transportasi Kendaraan Kijang Seri 5K.” Dalam penulisan ini, Penulisan berusaha sebaik mungkin untuk memberikan karya tulis yang terbaik dan sempurna. Karena Penulis hanya manusia biasa dengan waktu yang terbatas, tidak menutup kemungkinan ada kesalahan dan kekurangan. Oleh karena itu, koreksi dari pembaca sangat diharapkan untuk kesempurnaan karya tulis ini untuk meningkatkan kemampuan Penulis di masa mendatang. Tak lupa pula, Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu Penulis baik selama kerja praktek maupun selama penyusunan Tugas Akhir, khusus kepada : 1.
Bapak (almarhum) dan Ibu tercinta yang telah memberikan kasih saying yang tiada terhingga. Berkat doa, bimbingan, nasehat, dan dorongan semangat yang Bapak dan Ibu berikan, Penulis mampu berusaha sampai sejauh ini. Penulis sangat bersyukur dan bangga mempunyai orang tua seperti Bapak dan Ibu. Terima kasih Bapak, terima kasih Ibu.
2.
Kaka Aris sekeluarga, Wiwit sekeluarga dan adik saya.
iv
3.
Kerabat dan sahabat yang selalu mendoakan saya untuk menjadi orang yang berhasil dalam segala hal.
4.
Bapak Dr. H. Abdul Hamid M.Eng sebagai Dosen Pembimbing/Ketua Program Studi.
5.
Bapak Nang Ruhyat ST.MT selaku Koordinator Tugas Akhir.
Jakarta, Februari 2009
Penulis
v
ABSTRAK
Ban merupakan bagian penting dari kendaraan, banyak orang yang tidak memperhatikan pentingnya ban pada kendaraan. Akibatnya kecelakaan dari tahun ketahun jumlahnya besar. Perhatian yang harusnya lebih utama adalah bagimana mereduksi angka kejadian kecelakaan lalu lintas di jalan raya. Pada umumnya orang tidak mengenal ban. Orang lebih dulu mengenal roda dari pada ban. Banyak macam ban tipe dan jenis ban. Agar ban nyaman dipakai harus diperhatikan balance. Tekanan udara tekanan ban yang terlalu rendah mempercepat keausan ban karena tread melentur berlebihan pada saat menyentuh permukaan jalan.
vi
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL .....................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN .....................................................................
ii
KARTU ASISTENSI ................................................................................
iii
KATA PENGANTAR ...............................................................................
iv
ABSTRAK .................................................................................................
vii
DAFTAR ISI .............................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................
x
BAB I
BAB II
BAB III
PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ................................................................
1
1.2. Identifikasi Masalah .......................................................
3
1.3. Pembatasan Masalah ......................................................
4
1.4. Manfaat Penelitian .........................................................
4
1.5. Manfaat Penelitian .........................................................
4
LANDASAN TEORI 2.1. Hakikat Ban ....................................................................
5
2.2. Hakikat Transportasi Umum Kendaraan Bermotor .......
8
2.3. Kerangka Berpikir ..........................................................
11
METODE PENELITIAN 3.1. Tujuan Penelitian ............................................................
vii
12
BAB IV
3.2. Waktu dan Tempat Penelitian ........................................
12
3.3. Metode Penelitian ...........................................................
12
3.4. Teknik Analisa Penelitain ..............................................
12
KARAKTERISTIK BAN 4.1. Karakteristik Ban ............................................................
13
4.2. Kontruksi Ban ................................................................
13
4.2.1 Carcass (Cassing) ................................................
14
4.2.2 Tread ...................................................................
14
4.2.3 Sidewall ..............................................................
14
4.2.4 Breaker ................................................................
14
4.2.5 Belt ......................................................................
14
4.3. Pola Tread ......................................................................
16
4.3.1 Pola Rib ..............................................................
16
4.3.2 Pola Log ..............................................................
17
4.3.3 Pola Rib dan Log ................................................
18
4.4. Jenis-Jenis Ban ...............................................................
19
4.4.1 Ban Salju .............................................................
20
4.4.2 Ban Spiked (Berpaku Besar) ..............................
23
4.4.3 Ban Segala Cuaca ...............................................
24
4.4.4 Ban Pasir ..............................................................
25
4.5. Kemampuan Ban ............................................................
25
4.5.1 Permukaan jalan ..................................................
28
viii
BAB V
4.5.2 Kecepatan Kendaraan .........................................
28
4.5.3 Tekanan Ban ......................................................
29
4.5.4 Aspect Ratio Ban ................................................
30
4.5.5 Kontruksi Ban .....................................................
30
4.6. Keausan Ban ...................................................................
32
4.6.1 Keausan Ban dan Jarak Pengereman ..................
32
4.6.2 Suara Pola (Pattern Noise) ..................................
33
4.6.3 Standing Wave ....................................................
34
4.6.4 Hydroplaning (Aquaplaning) ..............................
35
4.6.5 Kemampuan Membelok ......................................
37
4.7. Keausan Ban ...................................................................
39
4.7.1 Kesegaman Ban ..................................................
41
4.7.2 Wheel Balance ....................................................
42
4.7.3 Static Balance .....................................................
42
4.7.4 Dynamic Balance ................................................
45
4.7.5 Run-Out ..............................................................
48
4.7.6 Radial Run-Out ...................................................
49
4.7.7 Lateral Run-Out ..................................................
50
4.7.8 Keseragaman .......................................................
50
KESIMPULAN DAN SARAN 1. Kesimpulan .........................................................................
54
2. Saran ...................................................................................
54
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Kontruksi Ban ...........................................................................
13
Gambar 2 Pola Rib .....................................................................................
16
Gambar 3 Pola Lug ....................................................................................
17
Gambar 4 Pola Rib dan Log .......................................................................
18
Gambar 5 Pola Block .................................................................................
19
Gambar 6 Ban Salju ...................................................................................
21
Gambar 7 Ban Spited .................................................................................
23
Gambar 8 Ban Segala Cuaca ......................................................................
24
Gambar 9 Ban Pasir ...................................................................................
25
Gambar 10 Standing Wave ........................................................................
35
x
L LAPORAN N TUGAS S AKHIR
Study Kasus Karrakteristik Penggunaan P n Ban T i Kendaraa an Kijang Seeri 5K Pada Transportas
Disuusun Untuk Memenuhi M S Syarat Meneempuh Ujiann Akhir Sarjaana Strata S (S-1), Jurusan J Tehnnik Mesin, Fakultas F Tehhnik Industrii
Diisusun Oleh : T TRIYATNO 4130411-025
JURUSAN N TEHNIK K MESIN F FAKULTAS S TEHNIK INDUSTRI I I U UNIVERSIT TAS MERC CU BUANA JJAKARTA 2009
xi
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah Ban merupakan bagian penting dari kendaraan. Penemuan penting dari
sebelum abad ke 18 ini telah mengantarkan pada suatu penemuan termutakhir yang memecahkan berbagai macam persoalan terutama dalam dunia otomotif. Ban merupakan unsur keselamatan yang sangat penting bagi kendaraan, namun juga dapat menjadi unsur kecelakaan yang sering terjadi di jalan. Maka perhatian dan perawatan terhadap Ban inilah yang akan menjadi kunci keselamatan bagi semua pengendara kendaraan. Hal tersebut sejalan dengan keadaan, mengingat tingginya angka kecelakaan kendaraan bermotor berbagai jenis. Setiap tahunnya di seluruh dunia terdapat sekitar 1,2 juta orang meninggal akibat kecelakaan lalu lintas dan 50 juta lainnya mengalami luka-luka. Besarnya kematian akibat kecelakaan lalu lintas itu menjadikan Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) dan Bank Dunia memberi perhatian pada masalah itu dengan mengeluarkan laporan berjudul World Report on Road Traffic Injury Prevention pada 14 April lalu, atau sepekan setelah peringatan Hari Kesehatan Sedunia. Untuk pertama kalinya badan Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB) itu memberi perhatian serius pada masalah ini. Setiap hari setidaknya 3.000 orang meninggal akibat kecelakaan lalu lintas. Dari jumlah itu setidaknya 85 persen terjadi di negara-negara dengan pendapatan rendah dan sedang. Kecelakaan lalu lintas juga telah menjadi penyebab 90 persen cacat seumur hidup (disability adjusted life years/DALYs).
1
2
Proyeksi yang dilakukan antara tahun 2000 dan 2020 menunjukkan kematian akibat kecelakaan lalu lintas akan menurun 30 persen di negara-negara dengan pendapatan tinggi, tetapi akan meningkat di negara dengan pendapatan rendah dan sedang. Tanpa adanya tindakan yang nyata, pada tahun 2020 kecelakaan lalu lintas akan menjadi penyebab kecelakaan dan penyakit nomor tiga di dunia. Sebagai perbandingan, pada tahun 1990 kecelakaan lalu lintas masih berada pada nomor Sembilan daftar penyebab kematian paling dominan di dunia. Menurut Data Dirlantas Polda Metro (2006), Data kecelakaan lalu lintas memperlihatkan bahwa pada tahun 2006 sebanyak 36.000 orang tewas akibat kecelakaan di jalan raya, 19.000 orang di antaranya melibatkan pengendara sepeda motor. Itu berarti dalam tahun 2006 setiap hari ada sekitar 52 orang yang tewas dalam kecelakaan yang melibatkan sepeda motor. Angka itu menunjukkan peningkatan sebesar 73,33 persen daripada angka dua tahun yang lalu, yang hanya sekitar 30 orang. Jika dilihat dari data statistik, dibandingkan dengan sekitar 450.000 sepeda motor yang setiap hari lalu lalang di jalan raya di Ibu Kota, angka itu sangat kecil, hanya 0,006 persen. Namun, jangan lupa bahwa angka 52 itu tidak menunjukkan satuan barang, melainkan menyangkut nyawa seorang manusia. Jumlah kendaraan pribadi yang lebih banyak dibanding kendaraan umum memperparah keruwetan transportasi di Jakarta. Perbandingan jumlah kendaraan pribadi dan kendaraan umum adalah 98% kendaraan pribadi dan 2% kendaraan umum. Padahal jumlah orang yang diangkut 2% kendaraan umum lebih banyak dari pada jumlah orang yang diangkut oleh 98% kendaraan pribadi. Dari total 17 juta orang yang melakukan perjalanan setiap hari, kendaraan pribadi hanya
3
mengangkut sekitar 49,7% penumpang. Sedangkan 2% kendaraan umum harus mengangkut sekitar 50,3% penumpang. Perhatian Pemerintah memang sedang terpusat untuk bagaimana mengurangi dampak kesemrawutan transportasi. Kemacetan, angka kecelakaan yang mempunyai tren meningkat setiap waktunya, dan sebagainya yang merupakan bagian dari dampak kesemrawutan transportasi. Pengurangan jumlah kendaraan yang ada di jalan, hingga memberlakukan pajak yang tinggi merupakan gambaran dari kinerja kebijakan dalam bidang transportasi. Perhatian yang harusnya lebih diutamakan adalah bagaimana mereduksi angka kejadian kecelakaan lalu lintas di jalan raya. Hal ini sangat penting mengingat kejadian kecelakaan ini berdampak pada hilangnya nyawa, dan harta benda. Penelitian yang telah dilakukan dibanyak negara tentang dampak kecelakaan lalu lintas jalan raya terhadap kemiskinan, menunjukkan adanya hubungan dan pengaruh yang besar. Maka, mereduksi kejadian kecelakaan menjadi faktor penting dalam mengurangi dampak kesemrawutan transportasi Indonesia.
1.2
Identifikasi Masalah Masalah dalam penelitian ini diidentifikasi antara lain : a. Bagaimana karakteristik Ban yang umum dipakai di jalan raya ? b. Bagaimana karakteristik Ban yang baik sebagai upaya pengurangan angka kecelakaan lalu lintas ? c. Apa saja pengaruh yang dapat timbul akibat penerapan karakteristik Ban yang baik dan layak ?
4
1.3
Pembatasan Masalah Pembatasan masalah dalam penelitian ini adalah Bagaimana Karakteristik
Penggunaan Ban yang Umum di Jalan Raya.
1.4
Perumusan Masalah Masalah dalam penelitian ini dirumuskan sebagai studi kasus karakteristik
penggunaan ban pada transportasi kendaraan kijang seri 5K.
1.5
Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini secara umum adalah untuk mengetahui karakteristik
penggunaan ban pada transportasi umum kendaraan bermotor sebagai antisipasi kecelakaan lalu lintas jalan raya. Manfaat khusus dari penelitian ini antara lain : a. Mengurangi kecelakaan lalu lintas melalui pengurangan resiko kecelakaan dengan mengetahui dan mensosialisasikan Ban yang baik dan layak jalan. b. Sebagai Menjadi saran masukan bagi upaya pengurangan transportasi kecelakaan lalu lintas jalan raya. c. Bagi peneliti : Sebagai bahan pengetahuan, sekaligus syarat kelulusan dalam menempuh sarjana strata satu (S1) bagi peneliti.
5
BAB II LANDASAN TEORI
2.1
Hakikat Ban Menurut Bridgestone Indonesia (2007), Pada mulanya orang tidak
mengenal ban. Pertama sekali orang menemukan yang namanya Roda. Jadi orang lebih dahulu mengenal roda daripada ban. Itu terjadi pada tahun 3500 SM. Sesuai dengan perkembangan zaman, maka tahun 1845 Thomson dan Dunlop menciptakan Ban. Atau pada waktu itu disebut ban hidup alias ban berongga udara. Sehingga Thomson dan Dunlop disebut Bapak Ban. Dengan perkembangan teknologi Charles Kingston Welch menemukan ban dalam, sementara William Erskine Bartlett menemukan ban luar. Demikianlah hingga sekarang teknologi ban berkembang pesat dan tak kurang dari 3500 macam telah diciptakan, baik ban luar yang mengharuskan pemakaian ban dalam rnaupun jenis tubeless alias tanpa ban dalam. Dari Wikipedia.com, Ban adalah peranti yang menutupi lingkaran suatu roda. Ban adalah bagian penting dari kebanyakan kendaraan darat dan digunakan untuk mengurangi getaran yang disebabkan ketakteraturan permukaan jalan, melindungi roda dari aus dan kerusakan, serta memberikan ikatan antara kendaraan dan tanah untuk meningkatkan percepatan dan mempermudah penanganan. Sebagian besar ban yang ada sekarang, terutama yang digunakan untuk kendaraan bermotor, diproduksi dari karet sintetik, walaupun dapat juga digunakan bahan lain seperti baja.
5
6
Ban yang berjenis seperti ini biasanya digunakan pada gerobak atau dokar. Besi yang digunakan sebagai pelindung tersebut, mula-mula dibentuk menjadi lingkaran dengan cara dipanaskan dalam tungku api hingga bisa dibentuk menjadi serupa lingkaran dan kemudian ditaruh di atas kerangka kayu tersebut hingga melingkupinya lalu kemudian dipadamkan sehingga menciut dan mengepas ke rangka kayu tersebut. Ban modern/ban bertekanan udara yang pertama, diciptakan oleh Scot John Boyd Dunlop, ketika dia pertama kali mendesain roda untuk sepeda putranya yang sengaja dirancang untuk mengurangi guncangan yang menyebabkan sakit kepala ketika mengendarai sepeda dijalan yang kasar (walaupun pada akhirnya paten penemuan ban atas Dunlop dianggap tidak valid setelah diketahui rancangan ban pertama diciptakan oleh Robert William Thomson.
Setelah
penemuan
itulah,
ban
pneumatic
mulai
mengalami
pengembangan hingga berkembang sampai sekarang. (Tire Association, 2008). Ban mempunyai berbagai macam tipe yang berbeda-beda berasal dari konstruksi dan material yang berbeda-beda pula. Ban Radial dan Ban Bias Ban Radial adalah tipe ban dengan carcass cord yang tegak lurus terhadap garis tengah tread (dalam arah radial) dan dengan bagian tread dilengkapi dengan enforcing belt. Ban jenis ini memiliki drivability yang sempurna, stabil, tahan pakai, menghasilkan lebih sedikit panas, mempunyai rolling resistance yang lebih kecil, dan mampu menghemat bahan bakar. Kebalikannya dari itu, ban yang digunakan pada masa lalu, mempunyai carcass cord yang tersusun pada sudut (bias) dengan memperhatikan garis tengah dari tread. Inilah yang sekarang disebut` ban bias`. Akhir-akhir ini, sebagian besar ban yang diproduksi di Jepang adalah ban radial.
7
`Ban Tubeless` adalah tipe ban yang mempunyai lapisan karet spesial (lapisan dalam) dengan sedikit air permeability pada bagian dalam dan menggunakan material yang tahan bocor pada bagian bead sebagai pengganti `tube`. Ban jenis ini tidak akan mudah kempis bahkan ketika terkena paku ketika digunakan. `Ban Tube` adalah tipe ban dengan tube/pipa dalam yang diisi dengan udara.
Ban
Musim
Dingin
(Ban
Studless
dan
Ban
Salju)
`Ban Musim Dingin` adalah ban yang didesain untuk menghentikan luncuran pada jalan yang tertutup salju atau es. `Ban Studless` menggunakan campuran karet spesial yang tidak akan kehilangan pliability-nya bahkan pada temperatur rendah sekalipun. Ban jenis ini juga mempunyai alur / lekuk desain yang spesial, dll untuk memaksimalkan penggunaannya dalam jalan ber-es. `Ban Salju` mempunyai alur / lekuk yang lebih dalam dan lebih lebar dibandingkan dengan ban musim panas dan memiliki pola blok spesial untuk meningkatkan kemampuan tarikan dan daya rem pada jalan bersalju. Ban bekas adalah ban yang didaur ulang untuk di-retreading. Sedangkan karetnya diolah kembali untuk kemudian digunakan dalam bentuk karet alami atau diproses menjadi bubuk karet, dan untuk menghasilkan panas, dan lain lain. Daur Ulang telah meningkat secara mantap. Pada tahun 1993, untuk pertama kalinya, ban bekas dalam jumlah yang besar digunakan untuk menghasilkan panas daripada digunakan dalam bentuk karet alami atau karet yang telah diproses. Produksi
dari
Ban
retreaded
mengalami
penurunan
secara
bertahap.
Ban Sepeda secara garis besar dapat dibagi menjadi ban sepeda umum, ban sepeda mini, dan ban sepeda gunung. Perbedaan dalam diameter ban, pola tread / telapak ban, ketebalan, berat, pemeliharaan, dll menentukan apakah ban tersebut untuk
8
off-road, on-road, balap sepeda, atau untuk tour. T/T : Tube Type (ban dengan ban dalam). T/L : Tubeless (ban tanpa ban dalam). Tread: bagian telapak ban yang berfungsi untuk melindungi ban dari benturan, tusukan obyek dari luar yang dapat berusak ban. Tread dibuat banyak pola yang disebut Pattern. Breaker dan Belt: bagian lapisan benang ( pada ban biasa terbuat dari tekstil , sedang ban radial terbuat dari kawat) yang diletakkan diantara tread dan Casing. Berfungsi untuk melindungi serta meredam benturan yang terjadi pada Tread agar tidak langsung diserap oleh Casing. Casing: lapisan benang pembentuk ban dan merupakan rangka dari ban yang menampung udara bertekanan tinggi agar dapat menyangga ban. Bead: bundelan kawat yang disatukan oleh karet yang keras dan berfungsi seperti angkur yang melekat pada Pelek.
2.2
Hakikat Transportasi Umum Kendaraan Bermotor Menurut Wikipedia.com (2008), Transportasi adalah pergerakan barang
atau manusia dari satu titik (asal) ke titik tertentu (tujuan) untuk mendapatkan nilai tambah. Salah satu elemen suatu sistem transportasi adalah manusia (Haryanto, 1992). Transportasi atau perangkutan adalah perpindahan dari suatu tempat ke tempat lain dengan menggunakan alat pengangkutan, baik yang digerakkan oleh tenaga manusia, hewan (kuda, sapi, kerbau), atau mesin. Konsep transportasi didasarkan pada adanya perjalanan (trip) antara asal (origin) dan tujuan (destination). Perjalanan adalah pergerakan orang dan barang antara dua tempat kegiatan yang terpisah untuk melakukan kegiatan perorangan atau kelompok
9
dalam masyarakat. Perjalanan dilakukan melalui suatu lintasan tertentu yang menghubungkan asal dan tujuan, menggunakan alat angkut atau kendaraan dengan kecepatan tertentu. Jadi perjalanan adalah proses perpindahan dari satu tempat ke tempat yang lain. Ada lima unsur pokok transportasi, yaitu ; a) Manusia, yang membutuhkan transportasi; b) Barang, yang diperlukan manusia; c) Kendaraan, sebagai sarana transportasi; d) Jalan, sebagai prasarana transportasi; e) Organisasi, sebagai pengelola transportasi. Pada dasarnya, ke lima unsur di atas saling terkait untuk terlaksananya transportasi, yaitu terjaminnya penumpang atau barang yang diangkut akan sampai ke tempat tujuan dalam keadaan baik seperti pada saat awal diangkut. Dalam hal ini perlu diketahui terlebih dulu ciri penumpang dan barang, kondisi sarana dan konstruksi prasarana, serta pelaksanaan transportasi. Moda transportasi terbagi atas tiga jenis moda, yaitu Transportasi darat: kendaraan bermotor, kereta api, gerobak yang ditarik oleh hewan (kuda, sapi, kerbau), atau manusia. Moda transportasi darat dipilih berdasarkan faktor-faktor seperti Jenis dan spesifikasi kendaraan, Jarak perjalanan, Tujuan perjalanan, Ketersediaan moda, Ukuran kota dan kerapatan permukiman, Faktor sosialekonomi. Transportasi air (sungai, danau, laut) misalnya kapal, tongkang, perahu, rakit. Transportasi udara, pesawat terbang. Transportasi udara dapat menjangkau tempat-tempat yang tidak dapat ditempuh dengan moda darat atau laut, di samping mampu bergerak lebih cepat dan mempunyai lintasan yang lurus, serta praktis bebas hambatan. Fungsi dan Manfaat Transportasi antara lain sebagai Fungsi Transportasi (Regional dan Lokal). Transportasi perlu untuk mengatasi kesenjangan jarak dan
10
komunikasi antara tempat asal dan tempat tujuan. Untuk itu dikembangkan sistem transportasi dan komunikasi, dalam wujud sarana (kendaraan) dan prasarana (jalan). Dari sini timbul jasa angkutan untuk memenuhi kebutuhan perangkutan (transportasi) dari satu tempat ke tempat lain. Di sini terlihat, bahwa transportasi dan tata guna lahan merupakan dua hal yang tidak dapat dipisahkan. Kegiatan transportasi yang diwujudkan dalam bentuk lalu lintas kendaraan, pada dasarnya merupakan kegiatan yang menghubungkan dua lokasi dari tata guna lahan yang mungkin sama atau berbeda. Memindahkan orang atau barang dari satu tempat ke tempat lain, berarti memindahkannya dari satu tata guna lahan ke tata guna lahan yang lain, yang berarti pula mengubah nilai ekonomi orang atau barang tersebut. Transportasi dengan demikian merupakan bagian dari kegiatan ekonomi yang berhubungan dengan pemenuhan kebutuhan manusia dengan cara mengubah letak geografis barang atau orang. Jadi salah satu tujuan penting dari perencanaan tata guna lahan atau perencanaan sistem transportasi, adalah menuju keseimbangan yang efisien antara potensi tata guna lahan dengan kemampuan transportasi. Untuk wilayah perkotaan, transportasi memegang peranan yang cukup menentukan. Suatu kota yang baik dapat ditandai, antara lain dengan melihat kondisi transportasinya. Perwujudan kegiatan transportasi yang baik adalah dalam bentuk tata jaringan jalan dengan segala kelengkapannya, berupa rambu-rambu lalu lintas, marka jalan, penunjuk jalan, dan sebagainya. Selain kebutuhan lahan untuk jalur jalan, masih banyak lagi kebutuhan lahan untuk tempat parkir, terminal, dan fasilitas angkutan lainnya.
11
Perkembangan teknologi di bidang transportasi menuntut adanya perkembangan teknologi prasarana transportasi berupa jaringan jalan. Sistem transportasi yang berkembang semakin cepat menuntut perubahan tata jaringan jalan yang dapat menampung kebutuhan lalu lintas yang berkembang tersebut. Sistem transportasi di perkotaan adalah faktor utama yang menentukan pola ruang (Spatial Pattern), derajat kesemrawutan, dan tingkat pertumbuhan ekonomi dari suatu daerah perkotaan. Ada tiga jenis utama transportasi yang digunakan orang di perkotaan (Miller 1985) : a. Angkutan pribadi (individual transit), seperti mobil pribadi, sepeda motor, sepeda, atau berjalan kaki, b. Angkutan masal (mass transit), seperti kereta api, bis, opelet, dan sebagainya. c. Angkutan sewaan (para transit), seperti mobil sewaan, taksi yang menjalani rute tetap atau yang disewa untuk sekali jalan, dan sebagainya. Setiap jenis angkutan mempunyai keuntungan dan kerugian tersendiri. Sistem transportasi perkotaan yang berhasil, memerlukan gabungan dari cara angkutan pribadi, massal, dan sewaan, yang dirancang memenuhi kebutuhan daerah perkotaan tertentu.
2.3
Kerangka Berpikir Pentingnya mereduksi angka kejadian kecelakaan lalu lintas jalan raya
sebagai upaya melakukan antisipasi dan pengurangan angka kematian akibat kecelakaan di jalan raya. Ban merupakan salah satu elemen penting dari suatu kendaraan. Tingginya angka kecelakaan terhadap kecelakaan kendaraan bermotor roda dua, mendorong penelitian ini untuk melakukan observasi terhadap karakteristik penggunaan Ban pada kendaraan bermotor roda dua jalan raya.
12
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1
Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik Ban. Pada
kendaraan Kijang seri 5K supaya nyaman dalam mengendarai di jalan raya.
3.2
Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan pada bulan Desember 2008 sampai dengan Januai
2009.
3.3
Metode Penelitian Metode penelitian ini Metode penelitian ini adalah deskriptif pendekatan
observasi. Proses dalam penelitian ini menggunakan 2 (dua) tahapan penelitian yaitu (1) tahap persiapan dan pengumpulan data, (2) tahap analisis dan sintesis data. Pendekatan observasi merupakan suatu pengamatan terhadap kasus yang dituju, dipilih karena sesuai dengan tujuan penelitian yang dimaksud.
3.4
Teknik Analisa Penelitian Analisa penelitian dilakukan secara sintesa data secara deskriptif.
12
13
BAB IV KARAKTERISTIK BAN A. Karakteristik Ban Kendaraan yang menggunakan ban pneumatik diisi dengan udara bertekanan. Ban adalah satu-satunya bagian kendaraan yang berhubungan langsung dengan permukaan jalan, akan tetapi harus dipasang pada pelek supaya dapat dipergunakan. Ban mempunyai fungsi sebagai berikut : •
Menahan seluruh berat kendaraan.
•
Karena berhubungan langsung dengan permukaan jalan, maka ban akan memindahkan gaya gerak dan gaya mengontrol start, akselerasi, deselerasi, pengereman dan berbelok.
•
Mengurangi kejutan yang disebabkan oleh permukaan jalan yang tidak beraturan.
B. KONTRUKSI BAN Gambar 4.1 berikut menunjukan kontruksi dasar ban.
Gambar 1 Kontruksi ban
13
14
Komponen konstruksi ban yang penting, antara lain ; 4.2.1
Carcass (Cassing) Carcass merupakan rangka ban yang keras, cakup kuat untuk menahan udara yang bertekanan tinggi, tetapi harus cukup fleksibel untuk meredam perubahan beban dan benturan. Carcass terdiri dari ply (layer) dari tire cord (lembaran anyaman paralel dari bahan yang kuat) yang direkatkan menjadi satu dengan karet. Cond pada ban-ban bus atau truck biasanya dibuat dari nylon atau baja, sedangkan untuk mobil-mobil penumpang kecil biasanya terbuat dari polyester atau nylon. Ban biasanya diklasifikasikan menurut arah Cord yaitu ban tipe radial dan biasply.
4.2.2
Tread Tread adalah lapisan karet luar yang melindungi Carcass terhadap keausan dan kerusakan yang disebabkan oleh permukaan jalan. Ini adalah bagian yang langsung berhubungan dengan permukaan jalan dan menghasilkan tahanan gesek yang memindahkan gaya gerak dan gaya pengereman kendaraan ke permukaan jalan. Pola tread terdiri dari alur yang terdapat pada permukaan tread, dan dirancang untuk memperbaiki kemampuan ban dalam memindahkan gaya ke permukaan jalan.
15
4.2.3
Sidewall Sidewall adalah lapisan karet yang menutup bagian samping ban dan melindungi Carcass terhadap kerusakan dari luar. Sebagai bagian ban yang paling besar dan paling fleksibel, Sidewall secara terus menerus melentur di bawah beban yang dipikulnya selama berjalan. Di sidewall tercantum nama pabrik pembuat, ukuran ban, dan informasi lainnya.
4.2.4
Breaker Breaker adalah lapisan yang terletak di antara Carcass dengan tread yang memperkuat daya rekat keduanya. Breaker meredam kejutan yang timbul dari permukaan jalan ke Carcass dan biasanya digunakan pada ban dengan bias-ply. Ban untuk bus dan truck serta truck ringan menggunakan breaker yang terbuat dari nylon, sedangkan untuk mobil penumpang menggunakan bahan polyester.
4.2.5
Belt (rigit breker) Ini adalah tipe breaker yang digunakan pada ban radial-ply dan diletakan seperti sarung mengelilingi ban diantara Carcass dan karet tread, untuk menaan Carcass dengan kuat. Ban untuk mobil penumpang menggunakan rigid breaker yang tersusun dari kawat baja, rayon atau polyester, sedangkan untuk bus dan truck menggunakan rigid breaker dari kawat baja.
4.2.6
Bead Untuk mencegah robeknya ban dari rim oleh karena berbagai gaya yang bekerja, sisi bebas atau bagian samping pply dikelilingi oleh kawat baja
16
yang disebut kawat bead. Udara bertekanan didalam ban mendorong bead keluar pada rim pelek dan tertahan kuat disana. Bead dilindungi dari kerusakan karena gesekan dengan pelek dengan jalan memberinya lapisan karet keras yang disebut Chafer strip.
4.3
POLA TREAD Tread dibuat dengan berbagai macam pola dengan tujuan antara lain membuang air, dan menanggulangi berbagai faktor yang timbul karena kondisi permukaan jalan serta jenis kendaraan yang menggunakannya.
4.3.1
Pola Rib Rib berbentuk beberapa alur zih-zag paralel yang mengelilingi ban. Pola ini sangat cocok untuk berjalan dijalan dengan permukaan yang rata pada kecepatan tinggi bagi berbagai jenis mobil, mulai mobil penumpang kecil sampai bus dan truck.
Gambar 2 Pola Rib Karakeristik •
Pola rib mempunyai tahanan geliding (rolling resistance) yang kecil bagi ban.
17
•
Side-slipping resistance lebih besar sehingga kendaraan lebih mudah dikendalikan.
•
Suara yang timbul oleh ban kecil.
•
Tenaga tariknya kurang baik bila dibandingkan dengan ban yang menggunakan pola lug.
4.3.2
Pola Lug Alur pada pola lug tegak lurus terhadap garis keliling ban. Pola ini banyak dipakai pada ban mesin konstruksi dan truck, dan pola tread ini cocok untuk berjalan pada jalan yang tidak rata dan lunak.
Gambar 3 Pola Lug Karakteristik •
Pola lug mempunyai tenaga tarik yang baik.
•
Tahanan gelinding (Rolling resistance) ban cukup tinggi.
•
Tahanan terhadap side-slipping lebih keil
•
Tread pada daerah lug lebih mudah aus tidak merata.
•
Suara ban lebih besar.
18
4.3.3
Pola Rib dan Log Pola ini gabungan dari rib dan lug dengan tujuan untuk memperbaiki kestabilan pengemudian, dan banyak dipakai pada ban-ban bus dan truck, dan cocok dijalankan pada jalan yang rata maupun tidak rata.
Gambar 4 Pola Rib dan Log Karakteristik •
Pola rib yang melingkar pada keliling ban menstabilkan kendaraan dengan mengurangi kemungkinan side-slipping, sedangkan pola lug pada tepi ban memperbaiki kemampuan pengendaraan dan pengereman.
•
4.3.4
Bagian lug pada pola ini lebih mudah aus dengan tidak merata.
Pola Block Pada pola ini, tread terbentuk dari block yang berdiri sendiri (bebas). Pola ini banyak digunakan pada ban-ban salju, dan sekarang pola block mulai digunakan pada ban radial-ply untuk mobil-mobil penumpang.
19
Gambar 5 Pola Block Karaktersitik •
Pola block mempunyai kemampuan pengendaraan dan pengereman yang lebih baik.
•
Pola block mengurangi slipping dan skidding pada jalan yang tertutup lumpur atau bersalju.
•
Ban cenderung lebih cepat aus jika dibanding dengan pola rib dan lug.
•
Rolling resistance sedikit lebih besar.
•
Tread lebih mudah aus tidak beraturan, terutama pada permukaan jalan yang keras.
4.4.
JENIS-JENIS BAN
Ada beberapa cara untuk mengelompokan ban seperti dapat diliat dibawah ini : a. Klasifikasi menurut kontruksinya. •
Klasifikasi menurut cara penyusunan ply cord yang membentuk Carcass ban. -
Ban bias-ply (cross-ply tire)
-
Ban Radial-ply.
20
•
Ban belted bias.
Klasifikasi menurut caranya menyimpan udara. -
Ban dengan ban dalam (Tubed)
-
Ban tanpa ban dalam (Tubless)
b. Klasifikasi menurut penggunaannya •
•
•
Klasifikasi ban menurut kendaraan yang menggunakannya. -
Ban mobil penumpang
-
Ban truck ringan
-
Ban truck dan bus
Klasifikasi menurut permukaan jalan yang dilewatinya : -
Ban salju
-
Ban spiked (berpaku besar)
-
Ban segala cuaca
-
Ban pasir
Lain-lain -
Ban serep yang praktis (compact spare tire)
-
Ban serep yang tidak praktis (low profile tire)
Jenis-jenis ban pada umumnya : 4.4.1
Ban Salju Ban salju dirancang untuk menjaga kelincahannya diatas jalan yang tertutup lumpur atau salju. Ini dilakukan dengan memperbanyak jumlah block pada pola tread dan block dibuat lebih dalam dengan jarak lebih jauh satu sama lain. Ban jenis ini menggunakan gabungan pola lug yang lebih efektif memindahkan gaya pengendaraan, dan pola rib yang mengurangi
21
side-slipping. Ban salju mempunyai alur tread yang lebih dalam dengan tread yang lebih besar 10-20 persen dari ban biasa. Perbandingan antara penampang tonjolan terad dengan permukaan ke seluruhan terad (tonjolan tread plus alur) disebut terad contact area ratio. Semakin kecil harganya, maka tread semakin fleksibel dan kemampuan ban diatas jalan yang tertutup salju semakin baik. Dengan pertimbangan di atas, maka ban salju mempunyai tread contact area radio yang lebih kecil dibandingkan dengan ban biasa. Pada ban ini, tread terbuat dari karet yang dirancang khusus mempunyai fleksibelitas tinggi pada temperatur rendah.
Gambar 6 Ban Salju a. Karakteristik
22
Temperatur udara dan sifat-sifat salju mempengarui kemampuan ban salju, tetapi ban salju pada kondisi biasa (pada jalan berlumpur atau tertutup salju) harus mempunyai kemampuan untuk : •
Side slipping yang kecil dan tarikan yang baik, serta kestabilan kemudi pada saat pengereman.
•
Kelincahan pada belokan dan perubahan arah
•
Mudah keluar dari bekas jejaknya
•
Rolling resistance kecil
•
Getaran dan suaranya kecil.
Karena tread pada ban salju tidak sekeras ban biasa, maka ini kurang mampu untuk digunakan pada kecepatan tinggi pada permukaan jalan yang kering. Mengingat kondisi atas, keempat roda kendaraan harus menggunakan ban salju secara seragam, dan menggabungkan penggunaan ban normal dengan ban salju harus dihindarkan. b. Cara Kerja Ban salju mencengkram permukaan jalan yang tertutup salju dengan menggunakan alurnya yang dalam pada tread dan rigi-riginya menancap pada salju. Selanjutnya salju ditekan keras menjadi block keras. Ban bergerak maju dengan mendorong block dan melontarkannya ke belakang pada saat alur berputar naik.
23
4.4.2
Ban Spiked (Berpaku Besar) Ban salju cukup baik kemampuannya di atas permukaan jalan yang tertutup salju, tetapi kemampuannya mencengkram jalan pada permukaan salju yang membeku kurang baik, dan untuk kondisi seperti itu lebih cocok menggunakan ban spiked. Bentuknya seperti ban salju yang pada tread dikombinasikan dengan paki metal yang mencengkram jalan guna memindahkan gaya pengendaraan dan penggemaran. Namun demikian, hanya dengan menggunakan ban spiked saja tidak menjamin keamanan, diatas jalan yang tertutup salju dan salju yang membeku. Kendaraan juga harus dikemudikan dengan perhatian khusus. Juga, penggunaan ban jenis ini di atas jalan yang tidak tertutup es dan salju harus dihindari karena akan mempercepat keausan paku (spike) dan bahkan merusak permukaan jalan, dan mencemarkan udara dengan batu dan aspal. Beberapa negara membatasi dan bahkan melarang pemakaian ban spiked karena alasan tersebut diatas.
Gambar 7 Ban Spiked
24
4.4.3
Ban segala cuaca Ban ini adalah jenis ban biasa yang telah dimodifikasi untuk memberinya kemampuan berjalan diatas jalan yang berpasir atau tertutup salju. Ini adalah ban multi guna dapat digunakan sepanjang tahun, karena mempunyai karakteristik ban normal dan ban salju.
Gambar 8 Ban Segala Cuaca Grafik diatas menunjukan kemampuan ban segala cuaca dalam kaitannya dengan ban biasa (lingkaran didalam grafik). Semakin jauh nilainya keluar dari lingkaran, semakin tinggi kemampuannya. Ban segala cuaca mempunyai radial-ply Carcass yang dilapisi dengan serbuk baja dan block yang diberi spies yang rapat pada tread utuk menambah tarikan dan tahanan terhadap side-slipping. Alur tread ban ini lebih dangkal daripada ban salju tetapi lebih dalamn dari ban biasa. Ini berarti mampu memberikan kestabilan dan mencengkram jalan lebih dalam pada salju untuk memperoleh cengkraman yang kuat.
25
4.4.5
Ban Pasir Ban ini dirancang untuk dapat berjalan di atas tanah yang gembur dan daerah berpasir. Tread ban ini lebih lebar dan pola tread diberi rib dangkal untuk mencegah lapiran tanah pasir atas. Tekanan udara pada ban ini dibuat rendah bila digunakan dijalan pasir untuk mempertinggi penampang singgung dengan permukaan jalan. Oleh sebab itu, Carcass pada ban ini dirancang untuk dapat memikul beban berat dengan tekanan udara yang rendah.
Gambar 9 Ban Pasir 4.5 KEMAMPUAN BAN Ban dirancang untuk dapat memberikan kemampuannya yang optimum sesuai dengan tujuan pemakaiannya, dan ban akan mencapai kemampuannya yang optimum bila penggunaannya sesuai dengan syarat operasinya. Kemampuan ban antara lain : •
Rolling resistance ban Bagian terpenting dari output mesin dipakai oleh tahanan-tahanan berikut untuk menghasilkan gerakan selama kendaraan bekerja :
26
•
Gesekan pada bagian pemindah daya-transmisi, differential gears, bearing dan komponen lainnya, demikian juga tahanan yang ditimbulkan oleh minyak pelumas.
•
Tahanan inertia selama percepatan.
•
Pada daerah landai, tahanan disebabkan oleh gravitasi pada saat mendaki dan lain-lain.
•
Tahanan udara.
•
Rolling resistance dari ban
Grafik dibawah ini menunjukan bagaimana tahanan tersebut berubah sesuai dengan kecepatan kendaraan. Pada kecepatan rendah, rolling resistance dari ban adalah faktor yang tervesar bagi tahanan gerak kendaraan, dan ini semakin bertambah bila kendaraan ditambah kecepatannya.
Ada dua faktor yang menyebabkan timbulnya rolling resistance ban : a.
Tahanan gesek antara ban dengan permukaan jalan.
27
Tahanan gesek timbul pada saat tread ban slip pada permukaan jalan. Tahanan ini besarnya 5-10% dari seluruh rolling resistance ban, dan naik turun tergantung pada kondisi jalan, konstruksi ban, pola tread dan lain-lain. b. Tahanan karena deformasi ban Pada saat kendaraan berjalan, bagian tread yanag bersinggungan dengan jalan secara terus menerus berubah; menekan tread, dinding samping, dan lain-lain, melalui siklus deformasi pada masing, putaran ban. Siklus ini mengambil sebagian energi yang diperlukan untukmemutar dan menghasilkan tahanan.
Energi yang diambil oleh ban diubah menjadi panas, yang menaikan temperatur di dalam ban dan ini akam memperpendek umur ban. Tahanan yang disebabkan oleh deformasi ban besarnya mencapai 90% atau lebih dari seluruh rolling resistance ban. Rolling resistance ban dapat dihitung dencian rumus umum sebagai berikut : R = k.W
28
dirnana R = Rolling resistance ban k = Koefisien rolling resistance W = Beban yang diberikan pada ban Koefisien rolling resistance bervariasi menu rut kondisi permukaan jalan, kecepatan, kendaraan, tekanan ban, jenis ban, konstruksi, pola tread dan faktor-faktor lainnya
4.5.1 Permukaan Jalan Rolling resistance ban bervariasi menurut kondisi permukaan jalan dimana ban dipakai.
4.5.2 Kecepatan Kendaraan
29
Rolling resistance ban naik secara bertahap sampai kecepatan 100 km/jam dan setelah itu ckan naik tajam. Kenaikan yang tajam ini disebabkan standing wave (lihat hal. 46) yang disebatkan oleh deformasi tread ban pada kendaraan kecepatan tinggi
4.5.3 Tekanan Ban Koefisien rolling resistance turun jika tekanan ban naik. Hal ini disebabkan karena tekanan dialnya turun, sehingga energi yung hilang disebabkan oleh deforrnasi ban sedikii dan juga gesekc n internal yang menyertainya.
30
4.5.4 Aspect Ratio Ban Dengan menurunnya aspect ratio, maka rigiditas ban bertambah. Hal ini selanjutnya mengurangi kelenturan ban, sehingga koefisien rolling resistance menurun.
4.5.5 Konstruksi Ban Ban radial-ply mempunyai rolling resistance yang lebih rendah jika dibandingkan dengan ban bias-ply karena ban radial-ply melentur lebih banyak pada arah radial, sedangksn carcass dari ban bias-ply cenderung membelit dan tread akan mengalami deforrnasi.
31
•
Pembangkitan panas oleh ban Karena karet, ply cord, dan bagian-bagian utama ban lainnya tidak sepenuhnya elastis, mereca akan rnenimbulkan hysteresis Losses* karena menyerap energi pada saat ban melentur dan ini akan diubah menjadi panas. Karena bahan-bahan tersebut diatas merupakan bahan penghantar panas yang kurang baik, maka panas yang timbul tidak dapat segera dibuang, sehingga terkumulasi di dalam bahan ban, mengakibatkan temperatur di dalam ban naik. Panas yang timbul secara berlebihan akan rnelemahkan lekatnya lapisan karet dengan cord, dan bahkan dapat mengakibatkan mereka terlepas dan ban pecah. Panas yang timbul di dalam ban bervariasi tergantung pada beberapa faktor seperti tekanan ban, beban, kecepatan kendaraan, dalamnya alur tread dan konstruksi ban.
•
Kemampuan ban dalam pengereman
•
Suara pola
•
Standing wave
•
Hydroplaning
•
Kemampuan membelok
•
Keausan ban
Ban radial-ply mempunyai rigid belt yang mengikat carcass dengan kuat sehingga deformasi tread yang bersinggungan dengan jalan lebih kecil. Karena tread mengurangi kelenturan ban, maka panas yang timbul semakin rendah dan suhu ban lebih rendah jika dibandingkan dengan bias-ply. Ban dengan radial-ply baja
32
juga lebih baik dalam rneradiasikan panas karena lapisan ply-cord dari baja mempunyai daya hantar panas yang baik. Lebih lanjut, ban tubeless tetap lebih dingin daripada ban tipe tubed karena udara di dalam ban berhubungan langsung dengan rim dan ini dapat rneradiasikan panas dengan lebih cepat. 4.6
KEMAMPUAN BAN DALAM PENGEREMAN Pada saat mobil diperlambat sampai berhenti, terjadi gesekan antara ban dengan permukaan jalan. Besarnya gaya pengereman tergantung pada kondisi permukaan jalan, jenis ban, konstruksi ban, dan kondisi dimana ban dioperasikan. Kemampuan pengereman ban ditentukan oleh koefisien gesekannya. Semakin kecil nilainya, semakin kecil pula gesekan yang ditimbulkan oleh ban dan semakin panjang jarak pengeremannya (jarak yang ditempuh kendaraan mulai pedal rem ditekan sampai kendaraan berhenti penuh).
4.6.1 KEAUSAN BAN DAN JARAK PENGEREMAN Keausan ban tidak besar pengaruhnya terhadap jarak pengereman di atas permukaan jalan yang kering, tetapi pada permukaan jalan yang basah, jarak pengereman akan lebih panjang. Penurunan kemampuan pengereman di sini disebabkan oleh keausnn pola tread yang berlebihan sehingga ia
33
tidak dapat membuang air yang terdapat diantara tread dengan permukaan jalan, dan ini mengakibatkan hydroplaning (lihat hal berikutnya).
4.6.2 SUARA POLA (PATTERN NOISE) Suara pola adalah suara operasi ban yang paling jelas dapat dibedakan. Alu tread yang bersinggungan dengan permukaan jalan berisi udara yang terjebak dan dikompresikan diantara jalur dan permukaan jalan. Pada saat tread meninggalkan permukaan jalan, udara yang berada di dalam alur tread menyerbu keluar dan ini menimbulkan suara.
34
Suara pola akan bertambah jika tread dirancang sedemikian rupa sehingga udara lebih mudah terperangkap di dalam alur tread. Contohnya pada pola block atau lug yang mempunyai suara operasi lebih besar jika dibandingkan dengan pola rib. Frekwensi suara akan semakin tinggi jika kecepatan kendaraan ditambah. Mengingat suara yang timbul pada ban ditentukan oleh pola tread, maka tread dapat dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menekan timbulnya suara sekecil mungkin. 4.6.3 STANDING WAVE Pada saat kendaraan berjalan, bagian tread yang bersinggungan dengan jalan secara terus menerus rnelentnr bergantian. Pada saat bagian tread tersebut rneningggalkan perrnukaan jalan, tekanan udara di dalam ban dan elastisitas ban cenderung mengembalikan carcass dan tread pada kedudukannya semula. Pada kecepatan tinggi, ban berputar terlalu cepat dan tidak dapat memberikan kesempatan yang cukup untuk hal tersebut. Proses ini terjadi secara berulang-ulang dan membentuk oskilasi pada tread karena interval pelenturannya yang singkat. Oskilasi ini dikenal sebagai standing wave dan terjadi terus di sekeliling ban. Sebagian besar energi yang terperangkap dalam standing wave diubah meniadi panas yang dengan cepat menaikkan temperatur ban. Pada keadaan tertentu panas yang timbul dapat merusak ban dengan jalan melepaskan carcass dengan tread (pecah).
35
Gambar 10 Standing WAve Pada umumnya, kecepatan maksimurn yang diizinkan untuk ban mobil penumpang adalah suatu kecepatan dimana standing wave mulai terjadi pada ban, sebagai contoh sekitar 150 km/ jam untuk ban bias-ply. Perlu diperhatikan bahwa nilai ini semakin rendah jika tekanan rendah. Ban radial-ply dapat mencapai kecepatan yang lebih tinggi karena carcass-nya didukung oleh rigidbelt yang kemungkinan deformasinya kurang. Ban untuk bus, truck dan truck beat hanya mengalami masalah kecil dengan standing wave karena ban tersebut dipakai dengan kecepatan rendah dan tekanannya tinggi. 4.6.4 HYDROPLANING (AQUAPLANIMG) Kendaraan akan tergelincir jika dijalankan di atas permukaan jalan yang tertutup air dengan kecepatan terlalu tinggi karena tread tidak mempunyai waktu yang cukup untuk lembuang air dari permukaan jalan. Hal ini dikarenakan apabila kecepatan kendaraan bertambah tahanan air akan naik dan memaksa ban untuk mengapung pada permukaan air. Phenomena ini dikenal sebagai hydroplaning atau aqua planing. Kejadian tersebut di atas berlangsung menyerupai ski air : ski air tenggelam pada kecepatan rendah dan mulai mengambang bila kecepatan ditambah.
36
A : Drain Zone Mendorong air ke samping atau memompanya melalui alur zig zag dan kanal pada tread. B : Wipe zone Sisa lapisan air tertinggal di sela sipe. C : Grip zone (friction zone) Pola tread sekarang menggesek bidang singgung yang kering. Pada kecepatan rendah, zone C mencapai ukuran yang terlebar sehingga ban mencengkeram jalan dengan kuat, dan menghasilkan gesekan yang cukup antara permukaan jalan dengan ban. Jika kendaraan dipercepat, gesekan ban berkurang karena zone A mulai berkembang mengurangi zone B dan C. Kendaraan kelihatannya seperti mengambang di atas air kalau kedalaman air lebih diri 2,510,0 mm. Tahap 1
: Tread sepenuhnya berhubungan dengan permukaan jalan.
37
Tahap 2
: Lapisan air berbentuk seperti baji mulai menembus antara tread dengan permukaan jalan (mengambang sebagian).
Tahap 3
: Tread sepenuhnya terangkat dari perrnukaan jalan (rnengambang sepenuhnya).
4.6.5 KEMAMPUAN MEMBELOK Pada saat kendaraan berbelok selalu timbul gaya centrifugal yang memaksa kendaraan memutar dengan gaya sentrifugal yang lebih besar dari yang diharapkan oleh pengemudi kecuali kalau kendaraan dapat membuat gaya lawannya untuk mengimbangi gaya ini dengan gaya centripetel. Gaya centripetal ini terjadi karena deformasi dan side-slipping pada tread yang terjadi karena gesekan antara ban dengan permukaan jalan. Ini disebut dengan kemampuan membelok.
38
Kemampuan belok berfungsi untuk menstabilkan kendaraan pada belokan tajam. Kemampuan kendaraan dalam membelok tajam bervariasi menurut: (1) Spesifikasi ban (pola tread, sudut ply cord, ply rating) (2) Beban yang diberikan pada perrnukaan singgung tread (gaya belokan naik seiring dengan boban).
(3) Ukuran ban (Daya belok akan bertambah sesuai dengan ukuran ban). (4) Keadaan perrnukaan jalan. (Daya belok menurun secara bertahap bila keadaan jalan basah atau tertutup salju).
39
(5) Tekanan udara ban (Daya belok akan bertambah bila ban menjadi lebih rigid disebabkan tekanan yang tinggi). (6) Camber roda cenderung rata. (Pengurangan sudut positif camber dibuat oleh garis tengah roda dan jalan yang membuat daya belok bertambah).
(7) Lebar rim. (Ban yang lebih lebar akan lebih rigid dan akan menghasilkan daya belok yang lebih besar).
4.7
KEAUSAN BAN Keausan ban adalah berkurangnya atau rusaknya tread dan permukaan bahan karet yang lain disebabkan oleh gesekan yang timbul pada saat ban menggelincir di atas permukaan jalan. Keausan ini akan bervariasi tergantung pada tekanan ban, beban, pengereman, kecepatan kendaraan, kondisi permukaan jalan, temperatur, dan beberapa faktor lain. Tekanan ban yang terlalu rendah mempercepat keausan ban karena tread melentur berlebihan pada saat menyentuh permukaan jalan.
40
Semakin berat bebannya, maka keausan ban akan semakin cepat hampir menyerupai tekanan ban yang kurang. Ban juga akan semakin cepat aus selama berbelok jika beban kendaraan berat karena gaya centrifugal yang timbul pada saat berbelok menyebabkan kendaraan monghasilkan gaya belok yang besar sehingga gesekan yang terjadi antara tread cengan permukaan jalan pun lebih besar.
Gaya pengendaraan dan pengereman, gaya centrifugal pada saat berbelok tajam, dan gaya-gaya lain yang bekerja pada ban, semakin besar jika kecepatan kendaraan semakin tinggi. Menaikkan kecepatan kendaraan berarti melipat gandakan gaya-gaya ini, dan tentu saja gesekan antara ban
41
dengan permukaan jalanpun bertambah, yang pada akhimya mempercepat keausan ban. Sebagai tambahan untuk faktor ini, kondisi permukaan jalanpun cukup besar pengaruhnya terhadap keausan ban : jalan yang kasar akan lebih cepat menyebabkan ban aus dari pada jalan yang halus.
4.7.1 KESERAGAMAN BAN Keseragaman ban juga berarti keseragaman berat, dimensi, maupun rigiditasnya. Akan tetapi, karena keseragaman berat biasanya disebut Wheel balance, dan keseragaman dimensi disebut run-out, maka
Keseragaman (Dalam arti umum)
keseragaman berarti juga keseragaman rigiritas.
Keseragaman dalam distribusi beban
Whell bance
Keseragaman Dimensi
Run-out
Keseragaman dalam rigiditas
Keseragaman
42
4.7.2
WHEEL BALANCE Dilakukan untuk meningkatkan kemampuan mesin, handling dan kemampuan pengereman, juga aerodinamik body, ini memungkinkan kendaraan dapat berjalan dengan kecepatan yang semakin tinggi Pada kecepatan tinggi, Wheel Assembly (ban dan pelek) yang tidak balance dapat menimbulkan getaran yang diteruskan ke body menlalui komponen suspensi, dan ini tidak nyaman bagi pengemudi maupun penumpang. Untuk itu, wheel balance perlu diperhatikan benar untuk mencegah timbulnya getaran seperti tersebut di atas. Pekerjaan yang berhubungan dengan ini disebut dengan wheel balancing. Wheel balancing dilakukan dengan menggunakan balancing weight bagi keseluruhan wheel assembly, yaitu pelek dengan ban yang terpasang. Wheel balance dibagi menjadi dua : static balance (jika roda diam ditempat) dan dynamic balance (pada saat roda berputar) STATIC BALANCE WHEEL BALANCE DYNAMIC BALANCE
4.7.3 STATIC BALANCE Untuk mengetahui static balance, gambarkan sebuah roda yang setimbang berputar bebas pada porosnya. (atau berat roda didistribusikan merata pada poros roda, titik tertentu dari roda akan dapat berhenti pada segala posisi. Dalain kondisi sermacam ini roda dikatakan static balance.
43
Akan tetapi, kalau ban selalu berhenti dengan titik (A) berada di bawah, berarti bagian tersebut jelas-jelas lebih berat dari sisi lawannya, yaitu titik (B). Jika berat ban tidak terbagi secara merata pada poros roda, berarti roda dapat dikatakan static yang tidak balance (statically unbalanced).
Jika roda yang dalam kedaan static unbalance berputar, maka gaya centrifugal yang bekerja pada titik A akan lebih besar dari gaya pada tltiktitik lainnya, sehingga A akan cenderung menarik keluar dari poros roda yang akan mengakibatkan bengkoknya poros dan getaran radial pada saat roda berputar. Pada kendaraan yang sebenarnya, Qetaran radial ini diubah
44
menjadi getaran vertikal oleh suspensi, dan diteruskan melalui body ke steering wheel.
Dengan menempelkan bobot (W2) yang sama dengan bobot ekstra A (W1) pada titik B yang posisinya 180° herhadapan dengan A dan jaraknya sama dari poros, maka getaran ini akan dapat dihilangkan karena W2 akan bekerja sebagai bobot lawan dari W1 Gaya centrifugal yang bekerja pada titik B akan mencegah fiksi pada A, sehingga getaran poros dan roda dapat dicagah pada saat roda berputar. Dengan kata lain, static balance disebut sebagai centrifugal balance pada saat roda berputar.
45
Karena penempelan bobot pada tread ban tidaklah memungkinkan, maka dipakai dua counter balance weight (dengan ukuran yang sama pada pelek sebelah dalam dan luar dengan posisi.
4.7.4 DYNAMIC BALANCE Kalau static balance diartikan sebagai keseimbangan bobot dalam arah radial
pada
kondisi
statis,
dynamic
balance
diartikan
sebagai
keseimbangan bobot dalam arah aksial pada saat roda berputar. Dengan difinisi ini diterangkan bahwa dynamic unbalance tidak terlihat pada saat roda berhenti.
46
Sebagai umpama, bobot ekstra A dan B yang sama ditempel pada roda seperti gambar di bawah. Bobot ini akan menyebabkan roda menjadi static balance.
Akan tetapi, garis yang menghubungkan pusat bobot dari gaya berat G, dan G2 tidak berada pada sekeliling garis pusat roda. Akibatnya, pada saat roda berputar titik G, dan G2 cenderung mendekati garis pusat roda karena momen FA dan FB yang bekerja di sekitar titik pusat gaya berat roda (G0).
47
Momen ini terbentuk oleh gaya centrifugal (F, dan F2) yang bekerja pada G1 dan G2. Setiap roda berputar 180°, seluruh momen gaya yang ditimbulkan oleh perubahan arah ini membuat getaran lateral mengikuti ayunan putaran roda. Getaran lateral ini mengakibatkan kondisi pada steering wheel yang disebut shimmy yaitu ayunan melingkar dari steering wheel.
48
Dynamic balance yang tidak tepat diperbaiki dengan menempelkan dua buah bobot pada roda-satu dengan bobot yang sama dengan A pada posisi C dan yang lain dengan bobot yang sama dengan B pada posisi D. Penempelan bobot ini akan mencegah momen di sekitar pusat G0, sehingga getaran hilang. Pada mobil yang sebenarnya, bobot balance dengan ukuran yang oenar dipasang pada wheel rim, pada titik C dan D.
4.7.5 RUN-OUT Run out didefinisikan sebagai fluktuasi dimensi roda selama berputar. Lingkaran roda tidak benar-benar. Ketidak sempurnaan ini tidak dapat dihindari karena ban dibuat dengan melekatkan karet dan kawat (cord) bersama-sama selapis demi selapis. Lebih lanjut, meskipun dipasang ban yang bulat pada mobil akan terlihat tidak beraturan, bila dilihat dari axle jika poros putaran ban tidak segaris dengan axle. Dengan kata lain, radius putaran ban akan berubah mengikuti pusat putaran axle.
49
Variasi radius putar yang berlebihan (run-out yang borlebihan) akan mengakibatkan getaran pada body, clan oleh sebab itu harus dibatasi pada nilai tertentu. Run-out diukur dengan memasang dial ciauge pada permukaan ban, rnemutar ban, dan memeriksa fluktuasi yang ditunjuk oleh jarum pada gauge. Run-out ada dua macam yaitu pada arah radial (radiai run-out), dan arah aksial (lateral run-out).
4.7.6 RADIAL RUN-OUT Sangat sulit membuat lingkaran ban supaya benar-benar sempurna. Lebih lanjut, kalau ban, pelek, dan axle hub tidak terpasang dengan posisi yang tepat, ban akan mengayur dengan arah radial. Pada saat ban yang mempunyai radial run-out berputar, radius putarannya akan berubah-ubah bertambah dan berkurang, menaikkan dan menurunkan kendaraan pada tiap putaran. Jika kecepatan kendaraan ditambah maka gerakan vertikal ini
50
juga akan bertambah, dan menggetarkan body kendaraan serta steering wheel.
4.7.7 LATERAL RUN-OUT Fluktuasi ban pada arah aksial akan mengakibatkan keausan ban tidak normal pada ban dan pengemudian tidak stabil. Dinding samping ban yang membengkok dan rim yang rusak atau berubah bentukakan menyebabkan terjadinya lateral run-out, tetapi kadang-kadang penyebab lain seperti axle hub yang tidak benar juga harus dipertimbangkan.
4.7.8 KESERAGAMAN Pada saat ben menerirna beban, ia akan melentur dan seolah-olah berfungsi sebagai pegas. Tread, karet, carcass, belt, dan bahan-bahan yang lain yang merupakan susunan dari ban tidak tersebar secara merata pada lingkaran ban, sehingga rigiditas dan kekuatan ban tidak merata.
51
Sebagai akibatnya ban akan mengalami fluktuasi pada saat melentur sambil berputar. Fluktuasi ini terjadi dalam varbsi periodik tergantung gaya yang diterima dari permukaan jalan. Gaya-gaya tersebut dapat dibagi menjadi tiga komponen. 1.
Radial Force Variation (RFV) – fluktuasi pada gaya vertikal yang bekerja ke atas mengarah ke bagian tengah ban (sejajar der gan radius ban).
2.
Lateral Force Variation (LFV) – fluktuasi pada gaya horizontal yang bekerja sejajar dengan poros ban.
3.
Tractive Force Variation (TFV) – fluktuasi pada gaya horizontal yang bekerja sejajar dengan arah gerakan ban.
Dari sumber yang terpenting adalah RFV. Pada mobil yang sebenarnya, ban dengan RFV yang tinggi menyebabkan getaran vertikal pada ban dimana dapat menimbulkan getaran yang tinggi.
berbeda selama kecepatan
52
Terdapat dua cara untuk mencurangi RFV yaitu : (1) mengatur kwantitas kemurnian karet disekeliling ban dan (2) memindahkan ban sehingga titik kecepatan relatif yang makin besar maka distribusi tekanan makin tidak simetris dan gaya hysteris akan makin besar. Jika jalan halus dank eras maka komponen gaya hysteris tidak ada, gaya gesekan seluruhnya disebabkan oleh gaya adhesi. Sebaliknya jika permukaan jalan adalah kasar dan penuh dengan pelumasan maka komponen gaya adhesi tidak ada. Jika setiap komponen persamaan 2.1 dibagi dengan W maka di dapat persamaan koefisien gesek sebagai berikut :
Dimana = Koefisien adh
= Koefisien gesek total
hyst = Koefisien hysteresis
53
Secara keseluruhan koefisien dari hambatan rolling dipengaruhi oleh banyak factor dengan hubungan yang kompleks sehingga sangat sulit dicari perumusan matematis dari hubungan tersebut. Karena rumitnya fenomena interaksi factor-faktor pengaruh dari hambatan rolling maka besarnya hambatan rolling masih bergantung pada hasil eksperimen. Rumus empiris pertama yang dihasilkan dari eksperimen adalah koefisien hambatan rolling (fr) untuk ban dari kendaraan penumpang yang berjalan pada jalan beton. fr = f0 + fs (100V) Dimana : Fo dan fs
= Koefisien tergantung pada tekanan ban
V
= Kecepatan kendaraan, km/jam
54
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 1.
Kesimpulan Berdasarkan pembahasan pada bab sebelumnya maka dapat diambil kesimpulan bahwa ban yang baik adalah yang mampu memiliki segala karakteristik ban pada umumnya, hal ini menjadi penting sebab ban merupakan komponen utama yang tak terpisahkan dari kendaraan dan memiliki fungsi yang cukup vital bagi kendaraan. Penggunaan ban pada umumnya telah mencapai kemajuan yang baik disertai dengan perkembangan teknologi fabrikasi ban yang menggunakan teknologi mutakhir. Ban untuk setiap kendaraan kini telah mempunyai spesifikasi tersendiri dan mampu membawa pengendaranya mencapai kepuasan maksimal dalam berkendara.
2.
Saran 1. Perlunya sosialisasi yang baik terhadap ban yang baik dan layak untuk digunakan pada kendaraan. 2. Pentingnya melakukan proses cek ban yang kontinu agar maksimal ketika bekerja. 3. Dibuatnya suatu standar yang baik bagi tiap ban untuk tiap jenis yang berbeda dan kendaraan yang berbeda disesuaikan dengan banyak factor umum lainnya.
54
55
DAFTAR PUSTAKA 1.
Haryanto, Rudi. 1992. Analisis perpormasi rute penerbangan di pandang dari sisi penyelenggara jasa transportasi. Skripsi. Jurusan Teknik Industri, ITB. Bandung.
2.
Hayashi, Yoshigutsu, and Roy, J. (Editors). (1996). Transport, Land-Use and the Environment. Kluwer Academic Publishers, Netherlands.
3.
Djajoesman, H.S. 1976. Kecelakaan Lalu Lintas Jalan Raya. Skripsi. Universitas Brawijaya Malang. Malang.
4.
Miller, G.T. (1985). Living in The Environment: An Introduction to Environmental Science, 4th Ed., Wadsworth Publishing Company Inc., Belmont, California
5.
Moestikahadi, S. (2000). Pencemaran Udara, Penerbit ITB, Bandung
6.
Poernomosidhi, P.I.F. (1995). Review on Road Environment Condition and Research on Traffic Noise and Air Pollution in Indonesia, Paper for the Technical Visit to Public Work Research Institute, Tsukuba, Japan, 25th Sept.6 th Oct. 1995.
7.
Suparnadi P. 1987. Kematian Akibat Kecelakaan Lalu Lintas. Center for Research and Development of Disease Control, NIHRD.
8.
Watt, Kenneth E.F. (1973). Principles of Environmental Science, Mc GrawHill, New York.
