Jurnal Keselamatan Transportasi Jalan (Indonesian Journal of Road Safety) Volume 7 No. 2 Desember 2020 : 72-78

## Pengaruh Tekanan Ban Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Pada Kendaraan Bus Isuzu
M. Asrol Isbahuddin 1 , Agus Sahri 2 , Moch. Aziz Kurniawan 3
Program Studi Teknik Keselamatan Otomotif, Politeknik Transportasi Darat Bali E-mail: asrol48@gmail.com
Received 20 September 2020; Reviewed 13 November 2020; Accepted 18 November 2020 Journal Homepage: http://ktj.pktj.ac.id/index.php/ktj DOI: 10.46447/ktj.v7i2.180

## Abstrak
Bus yang dimiliki oleh perusahaan harus mampu  memberikan performa yang optimal dan  dapat  memberikan  keuntungan  bagi  perusahaan.  Hal  tersebut  dapat  dilihat  dari salah  satu  komponen  kendaraan  tersebut  yaitu  ban.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mencari  besaran rolling  resistance  pada  tiap  variasi  tekanan  ban  dan  pengaruhnya terhadap  konsumsi  bahan  bakar.  Untuk  mencari  besaran rolling  resistance  pada  tiap variasi tekanan ban, peneliti melakukan eksperimen tentang metode coast down. Pada tahap  perhitungan  konsumsi  bahan  bakar  setiap  variasi  tekanan  ban  menggunakan metode kuantitatif. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa adanya pengaruh tekanan ban  terhadap  konsumsi  bahan  bakar  pada  kendaraan  bus  Isuzu.  Pada  tekanan  ban depan 68 psi dan belakang 85 psi menghasilkan gaya Rr 769,692 N dengan konsumsi bahan  bakar  304,622  liter/tahun.  Pada  tekanan  58  psi  dan  75  psi  gaya  Rr  sebesar 874,650 N dengan konsumsi bahan bakar 346,161 liter/tahun. Tekanan 48 dan 65 psi menghasilkan gaya Rr 973,643 N dengan konsumsi bahan bakar 385,340 liter/tahun. Pada tekanan 38 psi dan 55 psi gaya Rr sebesar 1.066,293 N dan konsumsi bahan bakar 422,008 liter/tahun. Semakin turun tekanan ban, semakin besar gaya rolling resistance dan konsumsi bahan bakar semakin meningkat.
Kata kunci : Tekanan Ban, Coast Down, Rolling Resistance, Bahan Bakar

## PENDAHULUAN
Transportasi merupakan penyerap bahan bakar terbesar yang berasal dari sumber fosil yang semakin langka dan tidak dapat diperbaharui. Oleh karena itu, perlu  dilakukan  efisiensi  penggunaan  BBM,  sehingga  dapat  meminimalisir dampak  negatif  dari  perkembangan  sistem  transportasi.  Dalam  mengurangi penggunaan  bahan  bakar,  tentunya  perusahaan  harus  mempertimbangkan kendaraan yang dioperasikan untuk dapat memberikan performa kendaraan yang optimal  agar  dalam  pengoperasiannya  dapat  meminimalisir  pengeluaran  biaya dan  memberikan  keuntungan.  Salah  satu  faktor  yang  berperan  penting  pada efisiensi  bahan  bakar  adalah  kemampuan  kendaraan  pada  saat  percepatan, melawan  hambatan  angin,  melawan  hambatan  gelinding,  melawan  gaya tanjakan dan kemungkinan untuk menarik suatu beban yakni ketika kendaraan dengan  muatannya.  Hal  tersebut  dapat  dilihat  dari  salah  satu  komponen kendaraan tersebut yaitu ban. Ban adalah salah satu komponen kendaraan yang krusial  karena  bersentuhan  langsung  dengan  jalan,  sekaligus  sebagai output terakhir dari tenaga yang dihasilkan dari tenaga yang dihasilkan oleh mesin, serta
Jurnal Keselamatan Transportasi Jalan (Indonesian Journal of Road Safety) Volume 7 No. 2 Desember 2020 : 72-78
memberikan  kestabilan  antara  kendaraan  dan  tanah  untuk  menghasilkan percepatan dan mempermudah pergerakan. Memeriksa atau mengukur tekanan ban adalah hal yang  tidak boleh dianggap sepele, sebab mempunyai pengaruh besar terhadap kenyamanan berkendara. Menurut buku petunjuk Tire Pressure Monitoring  System  indotpms,  tekanan  ban  yang  tidak  standar  dapat mempengaruhi  usia  pakai  ban.  Jika  tekanan  ban  20  persen  dibawah  standar maka usia pakai ban dapat berkurang 30 persen, tetapi jika 30 persen dibawah standar  maka  usia  pakai  ban  dapat berkurang  45  persen,  dan  jika  20  persen diatas  standar  maka  usia  pakai  ban  dapat  berkurang  10  persen.  Selain  itu, melakukan  pemeriksaan  tekanan  ban  pun  bertujuan  untuk  menjaga  performa kendaraan  supaya  tetap  maksimal  dengan  cara  menggunakan  tekanan  ban standar seperti pada kendaraan besar dengan memiliki total beban 14.700 Kg (tanpa muatan) dengan tekanan angin 110 psi (Bridgestone, 2013). Banyak hal yang mempengaruhi konsumsi bahan bakar dan ban kendaraan, salah satunya diakibatkan oleh tekanan ban. Dalam hal penggunaan ban terdapat gaya yang mempengaruhi  tingkat  konsumsi  bahan  bakar  yaitu  tahanan  gelinding  ( rolling resistance ). Rolling Resistance adalah gaya tahanan terhadap roda yang akan dan telah menggleinding akibat adanya gaya gesekan antara dengan permukaan jalannya roda. Pada dasarnya, rolling resistance adalah momen yang digunakan roda untuk melawan arah gerakan, setara dengan gaya yang dibutuhkan untuk menggerakan  roda  bergerak  maju  (Taghavifar  &  Mardani,  2013). Rolling Resistance  terjadi  karena  proses  deformasi  yang  terjadi  pada  struktur  ban, luasana  kontak  dan  permukaan  jalan.  Namun  dalam  praktiknya,  sulit  untuk menganalisis  parameter  yang  signifikan  secara  rinci  karena  mereka  sangat berkorelasi, namun jumlah panas yang dihasilkan merupakan indikasi dari jumlah gaya perlawanan tersebut (Juhala, 2014).
Penelitian sebelumnya yang dilakukan menyimpulkan bahwa tekanan ban yang bervariasi dapat mempengaruhi besar rolling resistance (Setiyani, 2016). Rolling resistance juga mempengaruhi konsumsi bahan bakar yang dikemukakan oleh  D.  Sevendra  (2018).  Untuk  ban  radial  modern,  telah  ditetapkan  bahwa rolling  resistance  menjadi  penyebab  hilangnya  energi  sebanyak  17-21  %  dari konsumsi  bahan  bakar  total  kendaraan  darat  (Mahfud,  2016).  Dalam  hal  ini semakin  kecil  tekanan  udara  dalam  ban  maka  semakin  besar  nilai rolling resistance dan kendaraan semakin banyak membutuhkan bahan bakar.
Dari  hasil  penelitian  sebelumnya  menyatakan  bahwa  terdapat  perbedaan konsumsi  bahan  bakar  terhadap  perubahan  tiap  variasi  tekanan  ban. Berdasarkan  hal  tersebut,  dikembangkan  penelitian  yang  sudah  ada  agar diterapkan pada kendaraan yaitu bus. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh  tekanan  ban  terhadap  konsumsi  bahan  bakar  pada  kendaraan  bus Isuzu.

## METODE PENELITIAN
Metode yang yang digunakan untuk mengetahui dari nilai rolling resistance yaitu menggunakan metode Coast Down. Coast Down digunakan untuk mencari besaran  yang  ditentukan  kendaraan  berjalan  yang  hanya  mengalami  gaya hambatan  angin  dan  hambatan rolling.  Perhitungan  melalui  beberapa  langkah sebagai berikut:
Jurnal Keselamatan Transportasi Jalan (Indonesian Journal of Road Safety) Volume 7 No. 2 Desember 2020 : 72-78

## Politeknik Keselamatan Transportasi Jalan
1. Waktu Perlambatan melalui Metode Coast Down
2. Menentukan Perlambatan dialami kendaraan
ɑ 1 = 𝑉𝑎1−𝑉𝑎2 𝑡2 (m/s 2 ) (1)
ɑ 2 = 𝑉𝑏1−𝑉𝑏2 𝑡2 (m/s 2 ) (2)
3. Menentukan Nilai koefisien Rolling Resistance
( 𝑝 2 × 𝐴 ⋅ 𝑉1 2 ) 𝐶 𝐷 + (𝑚. 𝑔)𝑓 𝑟 = 𝑚. 𝑎 1 (3)
( 𝑝 2 × 𝐴 ⋅ 𝑉2 2 ) 𝐶 𝐷 + (𝑚. 𝑔)𝑓 𝑟 = 𝑚. 𝑎 2
(4)
4. Nilai besaran Rolling Resistance Rr = fr . W (5) 5. Menentukan jarak yang ditempuh oleh kendaraan dalam satu tahun L = (Y x 2) x 365 hari (6) 6. Menentukan Usaha yang dilakukan akibat gaya Rolling Resistance Wr= Rr x L (7)
7. Menentukan Energi yang dibutuhkan oleh kendaraan E = Wr/η bus (8)
8. Menghitung Konsumsi Bahan Bakar yang digunakan akibat Rolling Resistance
𝐾𝑏𝑏 = 𝑚𝑏𝑏 𝜌𝑏𝑏 = 𝐸 𝐻𝑉 𝜌𝑏𝑏
(9)

## 9. Menghitung Biaya Konsumsi Bahan Bakar per-Tahun

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  pengukuran  perlambatan  menggunakan  metode Coast  Down  dan analisis data dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 1. Hasil Pengukuran Perlambatan Metode Coast Down
No. Tekanan ban (psi) Kecepatan (V) km/jam Waktu (t) detik Depan  Belakang Va 1 Va 2 Vb 1 Vb 2 t 1 t 2 1 68 85 20 10 15 10 14,70 10,20 2 58 75 20 10 15 10 13,90 9,85 3 48 65 20 10 15 10 12,50 8,30 4 38 55 20 10 15 10 11,60 7,45
Sumber : Hasil Analisis, 2020
Tabel 2. Hasil Perhitungan Perlambatan Dialami Kendaraan No Tekanan ban V 1 (km/jam) V 2
(km/jam) ɑ 1 (m/s 2 ) ɑ 2 (m/s 2 ) Depan Belakang 1 68 85 15 12,5 0,189 0,136 2 58 75 15 12,5 0,200 0,141 3 48 65 15 12,5 0,222 0,167 4 38 55 15 12,5 0,239 0,186
Jurnal Keselamatan Transportasi Jalan (Indonesian Journal of Road Safety) Volume 7 No. 2 Desember 2020 : 72-78

## Sumber : Hasil Analisis, 2020
Tabel 3. Nilai Koefisien Rolling Resistance
No. Tekanan Ban 𝒇 𝒓 (a) 𝒇 𝒓 (b) 𝒇 𝒓 Depan Belakang 1. 68 85 0,0188 0,0136 0,0154 2. 58 75 0,0199 0,0141 0,0175 3. 48 65 0,0222 0,0168 0,0195 4. 38 55 0,0240 0,0187 0,0213
Sumber : Hasil Analisis, 2020
Tabel 4. Besaran Rolling Resistance No. Tekanan Ban Rolling Ressistance Depan Belakang 1. 68 85 769,692 2. 58 75 874,650 3. 48 65 973,643 4. 38 55 1066,293
Sumber : Hasil Analisis, 2020
Tabel 5. Usaha Yang Dilakukan Kendaraan Pada Tiap Percobaan
No. Tekanan Ban W (kJ) Depan Belakang 1. 68 85 3.371.250,96 2. 58 75 3.830.967,00 3. 48 65 4.264.555,28 4. 38 55 4.670.363,11
Sumber : Hasil Analisis, 2020
Tabel 6. Energi Yang Dibutuhkan Kendaraan Pada Tiap Percobaan
No. Tekanan Ban E (kJ/tahun) Depan Belakang 1. 68 85 11.237.503,20 2. 58 75 12.769.890,00 3. 48 65 14.215.184,26 4. 38 55 15.567.877,02
Sumber : Hasil Analisis, 2020
Jurnal Keselamatan Transportasi Jalan (Indonesian Journal of Road Safety) Volume 7 No. 2 Desember 2020 : 72-78
Tabel 7. Konsumsi Bahan Bakar Pada Tiap Percobaan
No. Tekanan Ban Konsumsi Bahan Bakar Depan Belakang 1 68 85 304,622 2 58 75 346,161 3 48 65 385,340 4 38 55 422,008
Sumber : Hasil Analisis, 2020
Tabel 8. Biaya Konsumsi Bahan Bakar Per-Tahun
No. Tekanan Ban (Psi) Konsumsi Bahan Bakar (liter/tahun) Harga/Liter Total Biaya (Rp) Depan Belakang 1 68 85 320,318 6.500 Rp1.980.043 2 58 75 346,161 6.500 Rp2.250.048 3 48 65 385,340 6.500 Rp2.504.709 4 38 55 422,008 6.500 Rp2.743.052

## Sumber : Hasil Analisis, 2020
Ban yang tekanannya kurang dari spesifikasinya mengalami deformasi lebih banyak, tapakan ban dengan permukaan jalan lebih panjang sehingga titik tumpu putaran roda jauh di depan titik sumbu roda. Jika digambarkan dengan grafik, maka hubungan rolling resistance dengan tekanan ban seperti berikut.
Gambar 1. Grafik Hubungan Tekanan Ban dan Rolling Resistance 1066,293 973,643 874,650 769,692 0 200 400 600 800 1000 1200 38 dan 55 48 dan 65 58 dan 75 68 dan 85 Rr Rr Tekanan Ban (Psi) Hubungan tekanan ban dan Rr Ro ll in g Re si stan ce (N)
Jurnal Keselamatan Transportasi Jalan (Indonesian Journal of Road Safety) Volume 7 No. 2 Desember 2020 : 72-78
Dari hasil data menunjukkan bahwa ada kenaikan bahan bakar pada tiap penurunan pada tekanan ban. Hal ini disebabkan karena ban dengan tekanan angin  kurang  memiliki  hambatan  gulir  yang  lebih  tinggi,  sehingga  mesin membutuhkan  upaya  ekstra  untuk  menggerakan  kendaraan.  Efeknya, pengendara harus menekan pedal gas lebih dalam lagi. Sehingga membuat aliran bahan  bakar akan  semakin  banyak  dan  mengakibatkan  borosnya  penggunaan bahan bakar.
Gambar 2. Grafik Hubungan Tekanan Ban dan Konsumsi Bahan Bakar

## SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian,  besarnya  gaya rolling  resistance mempengaruhi  usaha  dan  energi  yang  digunakan  untuk  melawan  hambatan, sehingga semakin besar gaya rolling resistance, semakin besar usaha dan energi yang diperlukan, maka semakin besar konsumsi bahan bakar yang digunakan. Semakin tinggi tekanan ban maka semakin kecil nilai koefisien rolling resistance. Hal ini menunjukkan bahwa nilai koefisien rolling resistance berbanding terbalik terhadap tekanan pada ban.

## SIMPULAN
Penelitian  ini  dapat  dikembangkan  dan  digunakan  untuk  mengetahui pengaruh pada jenis kendaraan yang berbeda.

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim. Buku Petunjuk Tire Pressure Monitoring System INDOTPMS Universal Type  For  4  Tires  Vehicle  With  Intrernal  Sensors.  Diunduh  dari www.indotpms.com (Pada 15 Desember 2019).
Bridgestone,  2013. Commercial  Tire  Catalogue.  Bridgestone  Tire  Operations, America.
Ejsmont, J. A., Ronowski, G., Świeczko - Żurek, B., & Sommer, S. (2017). Road texture influence on tyre rolling resistance. Road Materials and Pavement Design. https://doi.org/10.1080/14680629.2016.1160835
Iwashita, K., & Oda, M. (1998). Rolling Resistance at Contacts in Simulation of Shear  Band  Development  by  DEM. Journal  of  Engineering  Mechanics.
422,008 385,340 346,161 304,622 0 100 200 300 400 500 38 dan 55 48 dan 65 58 dan 75 68 dan 85 Konsumsi Bahan Bakar (liter/tahun) Konsumsi Bahan Bakar (liter/tahun) Tekanan ban (Psi) Hubungan Tekanan Ban dan Konsumsi Bahan Bakar Ko n su m si b ah an b ak ar
Jurnal Keselamatan Transportasi Jalan (Indonesian Journal of Road Safety) Volume 7 No. 2 Desember 2020 : 72-78
https://doi.org/10.1061/(asce)0733-9399(1998)124:3(285)
Juhala,  M.  (2014).  Improving  vehicle  rolling  resistance  and  aerodynamics.  In Alternative  Fuels  and  Advanced  Vehicle  Technologies  for  Improved Environmental  Performance:  Towards  Zero  Carbon  Transportation. https://doi.org/10.1533/9780857097422.2.462
Mohamed,  A.,  &  Gutierrez,  M.  (2010).  Comprehensive  study  of  the  effects  of rolling  resistance  on  the  stress-strain  and  strain  localization  behavior  of granular  materials. Granular  Matter.  https://doi.org/10.1007/s10035-010- 0211-x
Setiyana, B . 2016. Analisis Pengaruh Tekanan dan Beban Pada Ban Tipe Radial Terhadap  Rolling  Resistence    Kendaraan  Penumpang,  Jurusan  Teknik Mesin, Universitas Diponegoro, Semarang.
Taghavifar, H., & Mardani, A. (2013). Investigating the effect of velocity, inflation pressure, and vertical load on rolling resistance of a radial ply tire. Journal of Terramechanics. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2013.01.005 The mechanism of rolling friction II. The elastic range. (1955). Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences. https://doi.org/10.1098/rspa.1955.0082