## Laju Keausan dan Kekerasan Kampas Rem Pada Sistem Pengereman Sepeda Motor
Richard A.M. Napitupulu 1,* , Charles S.P. Manurung 1 , Chossi Sembiring 2
1 Prodi Teknik Mesin, Universitas HKBP Nommensen, Medan 20234
2 Mahasiswa Prodi Teknik Mesin, Universitas HKBP Nommensen, Medan 20234
* richard_alf@yahoo.com

## Abstract
The braking system is a very important mechanism on the vehicle as a safety tool and ensures a safe vehicle. One of the most important parts of the braking mechanism  is  the  brake  lining.  The  influence  of  material  selection,  working conditions in the braking process can affect the wear of the brake lining, which has an impact on the life of the brake lining and the hardness of the brake lining. This study varies the working pressure of the braking process from 5, 10 and 15 psi, and compares 8 types of aftermarket brake lining samples with genuine part brake linings. And the results show that in this case it is known that the average hardness of non-genuine aftermarket brake wear is lower than that of aftermarket genuine ones and the wear rate of non-genuine brake lining materials is lower.
Keywords: brake lining, braking system, motor vehicle

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi otomotif saat ini menuntut industri manufaktur kendaraan untuk  berinovasi  dan  berimprovisasi  dalam  memproduksi  jenis  kendaraan  yang  tidak hanya nyaman dan efisien tapi juga harus ada jaminan keamanan berkendara dalam segala kondisi baik normal maupun sifatnya tiba-tiba seperti ditabrak oleh kendaraan lain dijalan raya. Salah satu faktor yang menentukan kenyamanan dan jaminan keselamatan suatu kendaraan adalah kekuatan cengkeraman fungsi sistem pengereman [1].
Sistem  pengereman  adalah  suatu  mekanisme  yang  dirancang  untuk  mengurangi kecepatan  (memperlambat)  dan  menghentikan  kendaraan,  sistem  ini  berfungsi  sangat penting pada kendaraan sebagai alat keselamatan dan menjamin kendaraan yang aman. Kerja  rem  dipengaruhi oleh jenis rem yang digunakan dan beban kendaraan termasuk beban roda depan dan belakang saat melaju di jalan raya [2].
Rem adalah alat yang berfungsi untuk menghentikan putaran suatu poros dengan perantaraan  gesekan.  Sistem  ini  berfungsi  sangat  penting  pada  kendaraan  sebagai  alat keselamatan  dan  menjamin  kendaraan  yang  aman.  Kadang-kadang  rem  juga dipergunakan untuk mengatur putaran suatu poros dengan mengurangi atau membatasi putaran. Efek pengereman secara mekanis diperoleh dengan gesekan [3] dan secara listrik dengan serbuk magnit, arus pulsa, fasa yang dibalik, atau penukaran kutup.
Rem gesekan dapat diklafikasikan lebih lanjut atas rem blok, yang dapat dibagi atas rem blok tunggal dan ganda, rem drum, rem cakram dan rem pita. Rem cakram terdiri atas sebuah cakram dari baja yang dijepit oleh lapisan rem dari kedua sisinya pada waktu pengereman.  Rem  ini  mempunyai  sifat-sifat  yang  baik  seperti  mudah  dikendalikan, pengereman yang stabil, radiasi panas yang baik. Sehingga sangat banyak dipakai untuk roda  depan.  Adapun  kelemahannya  adalah  umur  lapisan  yang  pendek,  serta  ukuran silinder  rem  yang  besar  pada  roda.  Dalam  hidrolik  ini  terdapat  beberapa  komponen penting yakni master cylinder assy , caliper , rotor ( disk brake ), tuas rem dan minyak rem. Pada saat tuas rem ditekan, maka komponen pada master cilinder akan menekan cairan
fluida/minyak rem. Pada saat minyak rem ditekan, sehingga brake akan menekan rotor ( disk brake ), untuk terjadi proses pengereman kondisi tersebut bergantung juga terhadap gaya  tekan  yang  diberikan  pengendara  terhadap  tuas  rem.  Semakin  keras  maka  gaya pengereman makin tinggi.
Oleh karena itu pada penelitian ini akan dilakukan analisa rem cakram pada sistem pengereman sepeda motor Yamaha Vixion 150cc yang bertujuan untuk mengetahui daya tahan material rem yang diberikan tekanan pada saat operasional, mengetahui keausan kampas  rem  pada  pengaruh  variasi  tekanan  dan  putaran  pengereman  terhadap  laju keausan  kampas  rem  sepeda  motor  dan  mengetahui  kelayakan  kampas  rem  cakram berdasarkan sifat mekanik dan laju keausan [4-7].

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini akan dilakukan di laboratorium Proses Produksi, Universitas HKBP Nommensen Medan. Pada perancangan alat pengujian kampas rem sepeda motor terlihat pada gambar 1.
Gambar 1. Skema pengujian kampas rem
Keterangan:
1. Motor listrik 220V/0,75 Hp
2. Ban mobil ukuran 70 (massa 72 Kg)
3. poros
4. Puly 12 inchi
5. Piringan cakram
6. Gauge meter
7. Bearing P205
8. Pengatur tekanan udara
9. Kontrol on/off (inverter dengan 1 hertz sama dengan 60 rpm)
10. Rumah rem cakram sepeda motor Yamaha Vixion 150cc
11. Sepatu rem
Pada  bagian  no.2  ban  mobil  ukuran  70  dengan  massa  72  kg,  berfungsi  sebagai pengganti beban terhadap roda depan sepeda motor Yamaha Vixion 150 cc. Dimana pada spesifikasi sepeda motor New Yamaha Vixion 150 cc mempunyai Panjang 1,925 mm, lebar 720 mm, tinggi 1,030 mm dan massa 131 kg. Maka dari itu, pada rancangan alat uji kampas rem sepeda motor diberikan berikan massa 72 kg. Sebagai beban pengereman roda depan alat pengujian sepeda motor.

## 2.1 Keausan
Keausan umumnya didefinisikan sebagai kehilangan material secara progresif atau pemindahan  sejumlah  material  dari  suatu  permukaan  sebagai  suatu  hasil  pergerakan relatif  antara  permukaan  tersebut  dan  permukaan  lainnya.  Pengujian  keausan  dapat dilakukan dengan berbagai macam metode dan teknik, yang semuanya bertujuan untuk mensimulasikan  kondisi  keausan  aktual.  Pengujian  laju  keausan  dinyatakan  dengan jumlah  kehilangan/pengurangan  material  tiap  satuan  luas  bidang  kontak  dan  lama pengausan. Uji keausan dinyatakan dengan rumus [8]:
W =
.
(g/mm 2 .detik)
dimana :   W = Laju keausan (g/mm².detik) mₒ = Berat awal material sebelum keausan (gram) m₁ = Berat akhir material setelah keausan (gram) t = Waktu/lama keausuan (detik) A = Luas keausan (mm²) A = P x L (mm 2 ) dimana :   P = Panjang kampas rem (mm) L = Lebar kampas rem (mm)

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Adapun  hasil  pengujian  dari  variasi  tekanan  dan  putaran  yang  digunkan  dalam pengujian kampas rem sepeda motor sebagai berikut.
3.1. Pengujian laju keausan terhadap tekanan 5 Psi dengan putaran 600 Rpm, 1000 Rpm, 1500 Rpm.
Dari hasil pengujian diperoleh data dan grafik seperti pada tabel dan gambar dibawah ini.
Tabel 1. Pengujian dengan tekanan 5 Psi dan putaran 600 rpm dengan waktu 600 detik.
Sampel A Tekanan (Psi) Putaran (Rpm) t (dtk) A (mm 2 ) M 0 (g) M 1 (g) Kekerasan (HA) Pengujian I 5 600 600 1755 142,96  142,93 108,5 Pengujian II 5 600 600 1755 142,93 142,91 108,5 Pengujian III 5 600 600 1755 142,91 142,90 108,5 Pengujian IV 5 600 600 1755 142,90  142,89 109 Pengujian V 5 600 600 1755 142,89  142,88 109 Pengujian VI 5 600 600 1755 142,88  142,87 109
Tabel 2. Hasil perhitungan laju keausan dengan tekanan 5 Psi dan putaran 600 rpm dengan waktu 600 detik.
PENGUJIAN  Berat Awal/ M 0 (g) Berat Akhir/ M 1 (g) Laju Keausan W (g/mm 2 .detik) I 142,96 142,93 2,84 x 10 -8 II 142,93 142,91 1,89 x 10 -8 III 142,91 142,90 9,49 x 10 -9 IV 142,90 142,89 9,49 x 10 -9 V 142,89 142,88 9,49 x 10 -9 VI 142,88 142,87 9,49 x 10 -9
Gambar 2. Laju keausan pada tekanan 5 Psi dan Putaran 600 rpm
Dari hasil analisa tabel 1, 2 dan gambar 2, maka rata rata laju keausan dan kekerasan kampas rem sampel A pada tekanan 5 Psi dan putaran 600 Rpm dengan waktu 600 detik adalah 108,83 HA.
Tabel 3. Pengujian dengan tekanan 5Psi dan putaran 1000 rpm dengan waktu 600 detik.
Sampel B Tekanan (Psi) Putaran (Rpm) t (dtk) A (mm 2 ) M 0 (g) M 1 (g) Kekerasan (HA) Pengujian I 5 1000 600 1755 142,75 142,70 108,5 Pengujian II 5 1000 600 1755 142,70 142,67 108,5 Pengujian III 5 1000 600 1755 142,67 142,64 108,5 Pengujian IV 5 1000 600 1755 142,64 142,61 109 Pengujian V 5 1000 600 1755 142,61 142,58 109 Pengujian VI 5 1000 600 1755 142,58 142,56 109 Tabel 4. Hasil perhitungan laju keausan dengan tekanan 5 Psi dan putaran 1000rpm dengan waktu 600 detik.
PENGUJIAN Berat Awal/ M 0 (g) Berat Akhir/ M 1 (g) Laju Keausan W (g/mm 2 .detik) I 142,75 142,70 4,74 x 10 -8 II 142,70 142,67 2,84 x 10 -8 III 142,67 142,64 2,84 x 10 -8 IV 142,64 142,61 2,84 x 10 -8 V 142,61 142,58 2,84 x 10 -8 VI 142,58 142,56 1,89 x 10 -8 142,96 142,93 142,91 142,9 142,89 142,88 142,87 142 142,5 143 143,5 144 144,5 145 0 2,84E-08 1,89E-08 9,49E-09 9,49E-09 9,49E-09 9,49E-09 Be ra t M 0 -M 1 (g ) Laju Keausan W (g/mm 2 .detik) Berat M 0 -M 1 (g) vs Laju Keausan W (g/mm 2 .detik)
Gambar 3. Laju keausan pada tekanan 5 Psi dan putaran 1000 rpm
Dari hasil analisa tabel 3-4 dan gambar 3, maka rata-rata laju keausan dan kekerasan kampas rem  sampel B pada tekanan 5 Psi dan putaran 1000 rpm dengan waktu 600 detik adalah108,75 HA
Tabel 5. Pengujian dengan tekanan 5Psi dan putaran 1500 rpm dengan waktu 600 detik.
Sampel C Tekanan (Psi) Putaran (Rpm) t (dtk) A (mm 2 ) M 0 (g) M 1 (g) Kekerasan (HA) Pengujian I 5 1500 600 1755  150,27  150,18 109,5 Pengujian II 5 1500 600 1755 150,18  150,14 109,5 Pengujian III 5 1500 600 1755 150,14 150,12 109,5 Pengujian IV 5 1500 600 1755 150,12  150,10 109,5 Pengujian V 5 1500 600 1755 150,10  150,08 109,5 Pengujian VI 5 1500 600 1755 150,08  150,07 110
Tabel 6. Hasil perhitungan laju keausan dengan tekanan 5 Psi putaran 1500rpm dengan waktu 600 detik.
PENGUJIAN Berat Awal/ M 0 (g) Berat Akhir/ M 1 (g) Laju Keausan W (g/mm 2 .detik) I 150,27 150,18 8,54 x 10 -8 II 150,18 150,14 3,79 x 10 -8 III 150,14 150,12 1,89 x 10 -8 IV 150,12 150,10 1,89 x 10 -8 V 150,10 150,08 1,89 x 10 -8 VI 150,08 150,07 9,49 x 10 -9
142,75 142,7 142,67 142,64 142,61 142,58 142,56 140 140,9 141,8 142,7 143,6 144,5 0 4,74E-08 2,84E-08 2,84E-08 2,84E-08 2,84,E-08 1,89E-08 Be ra t M 0 -M 1 (g ) Laju Keausan W (g/mm 2 .detik) Berat M 0 -M 1 (g) vs Laju Keausan W (g/mm 2 .detik)
Gambar 4. Laju keausan pada tekanan 5 Psi dan putaran 1500 rpm
Dari hasil analisa tabel 5-6 dan gambar 4, maka rata rata laju keausan dan kekerasan kampas rem sampel C pada tekanan 5 Psi dan Putaran 1500 Rpm dengan waktu 600 detik adalah 109,58 HA
3.2. Pengujian laju keausan terhadap tekanan 10 Psi dengan putaran 600 Rpm,
1000 Rpm, 1500 Rpm.
Dari hasil pengujian diperoleh dhasil dan data seperti pada grafik pada gambar dibawah ini.
Gambar 5. Laju keausan pada tekanan 10 Psi dan putaran 600 rpm
Dari hasil analisa gambar 5, maka rata-rata laju keausan dan kekerasan kampas rem sampel D pada tekanan 10 Psi dan putaran 600 rpm dengan waktu 600 detik adalah 108,83 HA
150,27 150,18 150,14 150,12 150,1 150,08 150,07 145 148 151 154 157 160 0 8,54E-08 3,79E-08 1,89E-08 1,89E-08 1,89E-08 9,49E-09
Be ra t M 0 -M 1 (g ) Laju Keausan W (g/mm 2 .detik) Berat M 0 -M 1 (g) vs Laju Keausan W (g/mm 2 .detik)
146,93 146,88 146,86
146,82 146,8 146,78 146,77 140 143 146 149 152 155 0 4,74E-08 1,89E-08 3,79E-08 1,89E-08 1,89E-08 9,49E-09 Be ra t M 0 -M 1 (g ) Laju Keausan W (g/mm 2 .detik) Berat M 0 -M 1 (g) vs Laju Keausan W (g/mm 2 .detik)
Gambar 6. Laju keausan pada tekanan 10 Psi dan putaran 1000 rpm
Dari hasil analisa gambar 6, maka rata-rata laju keausan dan kekerasan kampas rem sampel E pada tekanan 10 Psi dan Putaran 1000 Rpm dengan waktu 600 detik adalah 108,75 HA
Gambar 7. Laju keausan pada tekanan 10 Psi dan putaran 1500 1pm
Dari  hasil  analisa  gambar  7,  maka  rata-rata  laju  keausan  dan  kekerasan  kampas  rem sampel F pada tekanan 10 Psi dan Putaran 1500 Rpm dengan waktu 600 detik adalah 108,33 HA
150,97 150,94 150,92 150,9 150,88 150,87 150,86 145 148 151 154 157 160 0 2,84E-08 1,89E-08 1,89E-08 1,89E-08 9,89E-09 9,49E-09
Be ra t M 0 -M 1 (g ) Laju Keausan W (g/mm 2 .detik) Berat M 0 -M 1 (g) vs Laju Keausan W (g/mm 2 .detik)
145,53 145,5 145,47
145,45 145,43 145,41 145,4 135 139 143 147 151 155 0 2,84E-08 2,84E-08 1,89E-08 1,89E-08 1,89E-08 9,49E-09
Be ra t M 0 -M 1 (g ) Laju Keausan W (g/mm 2 .detik) Berat M 0 -M 1 (g) vs Laju Keausan W (g/mm 2 .detik)
3.3. Perbandingan  laju  keausan  terhadap  masing-masing  variasi  tekanan  dan putaran  kampas  rem  dan  perbandingan    jenis  kampas  rem aftermarket genuine dan non genuine
Data hasil penelitian diperoleh data yang menunjukkan pengaruh variasi tekanan dan  putaran  terhadap  laju  keausan  kampas  rem.  Hasil  dari  variasi  tekanan  sangat mempengaruhi  keausan  kampas  rem,  sehingga  pada  tekanan  15  Psi  dengan  variasi putaran menghasilkan keausan yang tinggi dibandingkan dengan variasi tekanan 5 Psi dan  10  Psi.  sedangkan  hasil  dari  variasi  putaran  tidak  terlalu  mempengaruhi  keausan kampas rem, tetapi variasi putaran lebih mempengaruhi temperatur terhadap kampas rem.
Berdasarkan data hasil  perhitungan kampas rem  terhadap masing-masing variasi tekanan, putaran, dan jenis kampas rem,  grafik untuk perbandingan rata rata laju keausan terhadap masing-masing variasi tekanan dan putaran kampas rem dan perbandingan jenis kampas rem aftermarket genuine dan non genuine dapat dilihat pada gambar berikut ini.
Gambar 8. Grafik  rata-rata keausan pengereman
3.4. Perbandingan  kekerasan  terhadap  masing-masing  variasi  tekanan  dan putaran  kampas  rem  dan  perbandingan    jenis  kampas  rem aftermarket genuine dan non genuine
Dari  hasil  pengujian  kekerasan  kampas  rem  terhadap  masing  masing  variasi tekanan,  putaran  dan  jenis  kampas  rem.  Sifat  mekanis  pada  kampas  rem  akan mempengaruhi keausan, sehingga sifat mekanis yang keras akan menghasilkan keausan yang  lebih  rendah  dibandingkan  sifat  mekanis  lunak.  Sifat  mekanis  pada  kampas  rem akan berubah, ketika akan digunakan terus menurus kampas rem akan semakin keras dan keausan semakin rendah dibandingkan dengan kampas yang baru digunakan.
1,44E-08 2,54E-08 1,73E-08 2,99E-08 1,73E-08 2,05E-08 3,16E-08 2,05E-08 3,79E-08 4,00E-08 1,40E-08 1,90E-08 2,40E-08 2,90E-08 3,40E-08 3,90E-08 4,40E-08 A,B,C D,E,F G,H,I Genuine Ra ta -r at a La ju K ea us an W (g /m m 2 .d et ik ) Sampel Kampas Rem Nilai Rata-rata Laju keausan W (g/mm 2 .detik) vs

## Sampel Kampas Rem
600 Rpm : A (Tek. 5 Psi), D (Tek. 10 Psi), G (Tek. 15 Psi)
1000 Rpm : B (Tek. 5 Psi), E (Tek. 10 Psi), H (Tek. 15 Psi)
1500 Rpm : C (Tek. 5 Psi), F (Tek. 10 Psi), I (Tek. 15 Psi), Genuine (Tek. 15 Psi)
Dari data hasil pengujian kekerasan kampas rem terhadap masing-masing variasi tekanan,  putaran  dan  jenis  kampas,  maka  terdapat  rata  rata  kekerasan  kampas  rem terhadap masing masing variasi tekanan dan putaran, maka dibuatlah grafik untuk rata rata kekerasan kampas rem terhadap masing-masing variasi tekanan dan putaran.
Gambar 9. Grafik rata-rata kekerasan kampas rem

## 4. KESIMPULAN
Dalam hal ini diketahui kekerasan rata-rata keausan rem aftermarket non genuine lebih  rendah  dibandingkan  yang aftermarket  genuine ,  namun  laju  keausan  material kampas rem non genuine lebih rendah, sehingga dapat disimpulkan material ini lebih baik dipakai dibanding yang genuine . Dari semua variasi tekanan dan putaran pada penelitian keausan kampas rem sepeda motor, terdapat pada sampel F yang menghasilkan keausan yang seimbang dengan kekerasan material kampas rem tersebut. Hal ini menunjukkan pada sampe F memiliki rata-rata kekerasan 108,33 HA menghasilkan keausan rata-rata 2,05 x 10-8 g/mm 2 .detik (0,13 g/mm 2 .detik)

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A.  S.  Sirajuddin,  “Analisis  Sistem  Pengereman  Pada  Mobil  Mitsubitshi  L300 Jenis Pick-Up”, Jur. Tek. Mesin, Fak. Tek. Univ. Tadulako, pp. 189-196, 2010
[2] La  Ode  Muhammad  Azdhar  Baruddin,  Hadi  Pranoto,  “Aanalisis  Pengaruh Kecepatan  Terhadap  Jarak  dan  Waktu  Pengereman  Pada  Mobil  Hybrid  Urban KMHE 2018”, Jurnal Teknik Mesin: Vol. 09, No. 3, Oktober 2020, ISSN 2549- 2888.
[3] Ambo Intang, “Studi Pengaruh Tekanan Pengereman dan Kecepatan Putar Roda Terhadap  Parameter  Pengereman  Pada  Rem  Cakram  Dengan  Berbasis  Variasi Kanvas”, Jurnal Teknik mesin UNTIRTA, Vol II No. 1, April 2016.
[4] Sumiyanto, Abdunnaser, Achmad Noor Fajri, “Analisa Pengujian Gesek, Aus dan Lentur Pada Kampas Rem Tromol Sepeda Motor”, BINA TEKNIKA, Volume 15 Nomor 1, Edisi Juni 2019, 49-59.
108,83 108,83 108,16 108,75 108,75 108,66 109,58 108,33 108,16 109,33 108 108,2 108,4 108,6 108,8 109 109,2 109,4 109,6 A,B,C D,E,F G,H,I Genuine Ke ke ra sa n (H m ) Sampel Kampas Rem Nilai Rata rata Kekerasan (HA) vs Sampel Kampas Rem
600 Rpm : A (Tek. 5 Psi), D (Tek. 10 Psi), G (Tek. 15 Psi)
1000 Rpm : B (Tek. 5 Psi), E (Tek. 10 Psi), H (Tek. 15 Psi)
1500 Rpm : C (Tek. 5 Psi), F (Tek. 10 Psi), I (Tek. 15 Psi), Genuine (Tek. 15 Psi)
[5] Supriadi,  Hendra  Susilo,  Mulia,  Safri  Gunawan,  Nyoto  Saputra,  “Analisa Pemanfaatan Serat Sabut Kelapa dan Serat Bambu pada Pembuatan Kampas Rem Komposit  dengan  Uji  Mekanis”,  RODA:  Jurnal  Pendidikan  dan  Teknologi Otomotif, Volume 2, No 1, Februari 2022
[6] Bagus  Novan  Arianto,  Kosjoko  dan  Mochammad  Hairul  Bahri  ,  “Pengaruh Variasi  Material  Penguat  Abu  Layang  Batubara  dan  Serbuk  Besi  Bermatriks Epoxy Terhadap Uji Mekanik Kampas Rem”, Jurnal Teknik Mesin UNISKA Vol. 7 No. 1 Mei 2022
[7] Ahmad Taufik, Darmanto dan Imam Syafa’at, “Analisa Keausan Kampas Rem Pada  Disc  Brake  Dengan  Variasi  Kecepatan”,  Momentum,  Vol.  13,  No.  2, Oktober 2017, Hal. 78-83.
[8] Suhardiman,  Mukmin  Syaputra  ,  “Analisa  Keausan  Kampas  Rem  Non  Asbes Terbuat Dari Komposit Polimer Serbuk Padi dan Tempurung Kelapa”, JURNAL INOVTEK POLBENG, VOL. 07, NO. 2, NOVEMBER 2017.