PENGGUNAAN PEGAS KENDARAAN DARI MASA KE MASA.

Oleh : Graciella Nathania, Karensa Orlin, Madeline Sidharta.

Sebelum kita masuk pada pembahasannya, ada baiknya kita mengetahui terlebih dahulu yang dimaksud dengan pegas.

Pegas atau sistem suspensi adalah benda elastis yang digunakan untuk menyimpan energi mekanis atau  salah satu bagian dari kendaraan yang berguna untuk menangkap getaran dari jalanan yang rusak atau tidak rata dan biasanya dibuat dengan baja.

Pegas atau suspensi memiliki beberapa fungsi, sebagai berikut :

1. Menyerap getaran oksilasi dan kejutan

2. Menopang beban

3. Memelihara geometris roda

4. Menambah traksi roda

5. Meneruskan gaya gerak pengereman

Pegas atau suspensi ini juga sangat beragam, berikut ini adalah beberapa tipe pegas atau suspensi :

1. pegas tensi (menjadi lebih panjang jika tidak bebas)

2. pegas kompresi (menjadi lebih pendek jika tidak bebas)

3. pegas torsi (bahasa Inggris: torsion spring). Pegas jenis ini dibentuk dari batang baja yang elastis terhadap torsi (puntiran)

4. pegas konstan

5. pegas variabel

Selain dibagi berdasarkan tipe-nya, pegas atau suspensi ini juga dibagi berdasarkan bentuknya :

1. Pegas ulir yang dibuat dari batang baja dan memiliki bentuk spiral.

2. Pegas daun dibuat dari bilah baja yang bengkok dan lentur.

3. Pegas yang dibentuk dengan mesin (Machined spring)

Pegas atau suspensi, merupakan hal yang sangat penting di dalam kendaraan. Maka, sebelum kita membahas lebih jauh, ada baiknya kita mengetahui terlebih dahulu sejarah perkembangan kendaraan

motor dan mobil.

Sejarah Perkembangan Kendaraan Mobil : Orang pertama atau penemu mobil, adalah Karl Friedrich Benz atau lebih dikenal dengan Karl Benz. Ia adalah seorang insinyur otomotif asal Jerman yang lahir pada 25 November 1844, dan wafat pada 4 April 1929 di usianya yang ke-84 tahun.

Sejak kecil, ia sudah tertarik dengan ilmu sains. Ia merupakan siswa di Universitas Karlsruhe dibawah bimbingan Ferdinand Redtenbacher. Setelah menyelesaikan studinya, ia dan rekan-rekannya membuka bengkel bersama dan ingin menciptakan sebuah kereta kuda namun tanpa kuda.

Hingga akhirnya ia memulai penelitiannya di tahun 1878 dengan hasil desain utama yang merupakan kendaraan roda tiga mirip sepeda, yang diberi nama Benz Patent Motorwagen. Dari sinilah ia menciptakan penemuan luar biasa yang menjadi awal mobil berbahan bensin.

Sejarah Perkembangan Kendaraan Mobil di Indonesia :

Di Indonesia sendiri, mobil pertama kali dimiliki oleh laki-laki asal Solo bernama Pakubuwono X di tahun 1894. Mobil pertama dengan merek Benz yang bertipe Carl Benz atau disebut juga Benz Phaeton memerlukan waktu pembuatan selama satu tahun. 

Pada masa itu, Pakubuwono X memesan mobil sesuai dengan keinginannya karena mobil jenis Carl Benz memiliki banyak tipe. Ia memesan mobil itu pada seorang sales mobil pertama di Indonesia, John C. Potter. Mobil itu dikirim langsung dari Eropa dan harganya senilai 10.000 gulden.

Mobil jenis Carl Benz ini memiliki kapasitas sebanyak delapan orang,rodanya yang masih berbahan kayu dengan tambahan ban mati. Dengan spesifikasi sederhana yaitu hanya menggunakan 1 mesin silinder berkekuatan 5 hp dan kapasitas tangki sebesar 2 liter

 

Sejarah Perkembangan Kendaraan Sepeda Motor :

Orang pertama atau penemu sepeda motor adalah seorang mekanik asal Jerman bernama Gottlieb Daimler, yang di buat pada tahun 1885.

Beberapa model sepeda motor kemudian mulai di perkenalkan ke Jerman,Peracis dan Inggris dengan fokus kepraktisannya sebagai alat transportasi, terutama saat perang dunia. Setelah perang, sepeda motor kemudian berkembang hingga negara Eropa dan Amerika. 

Pada tahun 1960 dan 1970, perusahaan Jepang seperti Honda, Kawasaki, Suzuki, dan Yamaha, mulai memperkenalkan sepeda motor dengan perkembangan pada mesin dan suspensi yang membuat mereka mampu bersaing dengan produsen motor yang sudah ada lebih dulu.

 

Sejarah Perkembangan Kendaraan Sepeda Motor di Indonesia :

Sepeda motor sendiri, sudah ada sejak zaman penjajahan Belanda. Menurut data, ada yang mengatakan bahwa sepeda motor sudah ada sejak tahun 1893.

Walaupun saat itu Indonesia masih berada dalam jajahan Belanda, pemilik pertama sepeda motor bukanlah orang Belanda, melainkan orang Inggris bernama John C. Potter yang merupakan seorang masinis di pabrik gula Oemboel, di Probolinggo, Jawa Timur.

Menurut keterangan dari buku "Kreta Setan", John C. Potter memesan sendiri sepeda motor itu langsung ke pabriknya, Hildebrand und Wolfmüller, yang berada di Muenchen, Jerman.

Sepeda motor pertama di Indonesia itu masih belum menggunakan rantai, roda belakang digeralan secara langsung oleh kruk as, masih belum dilengkapi persenelingnya, belum memakai magnet, aki, koil dan kabel listrik. Sepeda motor itu menggunakan dua silinder horizontal berbahan bakar bensin atau nafta. Dan memerlukan waktu sebesar 20 menit untuk menghidupkan mesinnya.

Setelah mengetahui sejarah perkembangan kendaraan, ada baiknya kita juga mengetahui siapa penemu suspensi/pegas.

Penemu Suspensi/Pegas :

Pada tahun 1901, William.W.Humphreys, memberikan solusi yang efektif dengan menciptakan sistem suspensi udara dengan prinsip menggantikan per baja dengan bantalan udara, yang dapat diatur tingkat kekerasannya sambil berjalan secara fleksibel.

Sedangkan, penemu suspensi pada mobil adalah Earle MacPherson yang merupakan seorang insinyur otomotif dari Amerika.

Nah, sekarang setelah mengenal sejarah dan perkembangan dari pegas dan kendaraan, ini saatnya kita akan masuk ke dalam perkembangan penggunaan pegas kendaraan bermotor dari masa ke masa.

Perkembangan Sistem Suspensi/Pegas Kendaraan Bermotor :

1. Pararel Fork.

Pararel Fork merupakan jenis suspensi yang digunakan pada motor-motor saat masa perang dunia pertama (kurang lebih sekitar tahun 1914-1918-an). Namun, ternyata sebelum perang dunia pertama, perusahaan Indian Motor sudah memproduksi suspensi jenis ini. Suspensi jenis ini sudah tidak lagi digunakan pada motor-motor di zaman sekarang, karena suspensi jenis ini memiliki tingkat kerumitan yang tinggi dan gaya suspensi yang tidak sejajar dengan tungkai penahan roda.

Untuk suspensi/pegas jenis ini dapat dilihat di motor Vespa Classic.

2. Pluger Rear Suspension.

Plunger Rear Suspension merupakan jenis suspensi belakang. Suspensi ini digunakan pada motor di zaman perang dunia kedua (kurang lebih sekitar tahun 1939-1945).

Namun, sekarang ini kita sudah tidak bisa menemui motor dengan suspensi jenis ini.

3. Telescopic Fork.

Telescopic Fork merupakan jenis suspensi yang umumnya digunakan oleh semua jenis motor, baik itu motor bebek,matic bahkan sport. 

Suspensi jenis ini memiliki ciri utama, yaitu sistem peredaman yang terjadi didalam tungkai penahan roda. Sehingga, dalam satu sisi roda, hanya ada satu buah tungkai yang terdiri dari dua tabung. 

Tabung bawah yang disebut dengan slider, bertugas sebagai tabung suspensi yang diisi oleh per dan fluida shock absorber atau shock breaker. Sedangkan tabung atas yang disebut dengan fork tube, merupakan tabung berwarna mengkilap yang terhubung dengan kemudi motor.

4. Telescopic Up Side Down.

Telescopic Up Side Down merupakan jenis suspensi yang masih setipe dengan Telescopic Suspension. Namun yang membedakan adalah suspensi ini terletak terbalik. Slider yang awalnya dibawah menjadi diatas dan fork tube berada dibawah sumbu roda dengan diameter yang lebih kecil.

Suspensi jenis ini memiliki kelebihan dalam segi handling yang lebih baik, namun harganya memang lebih mahal dari sistem suspensi telescopic pada umumnya.

Untuk suspensi jenis ini bisa dilihat pada motor sport new R15 VVA.

5. Swing Arm Rear Suspension.

Swing Arm Rear Suspension merupakan jenis suspensi yang memiliki beberapa tipe, diantaranya adalah :

1. Mono Shock Dual Swing Arm.

Mono Shock Dual Swing Arm atau yang lebih dikenal dengan Suspensi Monoshock, memiliki ciri khas yaitu hanya ada satu buah pegas coil yang terletak dibagian dalam.

Untuk jenis suspensi ini dapat kita temui pada motor New Megapro, CBR series, Ninja series dan Vixion.

2. Dual Shock Dual Swing Arm.

Dual Shock Dual Swing Arm merupakan jenis suspensi yang memiliki ciri berupa dua buah lengan dan dua buah pegas letaknya dekat dengan sumbu roda.

Untuk jenis suspensi ini dapat kita temui pada motor bebek.

3. Mono Shock Single Swing Arm.

Mono Shock Single Swing Arm merupakan jenis suspensi yang memiliki satu buah swing yang terletak disamping kiri roda belakang dan memiliki satu coil spring.

Untuk jenis suspensi ini dapat kita temui pada motor matic.

Setelah membahas tentang perkembangan pegas dalam kendaraan bermotor, sekarang waktunya kita mengetahui juga tentang perkembangan pegas dalam kendaraan mobil.

Perkembangan Sistem Suspensi/Pegas Kendaraan Mobil :

1. Suspensi MacPherson Strut.

Suspensi MacPherson Stut ini merupakan jenis suspensi yang memiliki posisi tegak lurus dan ditopang oleh sebuah peredam kejut atau shockbreaker yang merupakan titik pusat sudut caster mobil.

Nama MacPherson ini diambil dari nama penemunya, yaitu Earle MacPherson.

Jenis suspensi ini membuat mobil berbelok tanpa merubah sudut kemiringan ban, sehingga daya cengkram terhadap aspal berkurang.

Untuk suspensi jenis ini dapat kita temui di pasaran karena harganya terjangkau, seperti mobil LMPV dan sedan

2. Suspensi Double Wishbone

Suspensi Double Wishbone ini merupakan jenis suspensi dengan ciri memiliki dua buah arm/lengan yang menopamg sistem suspensi, yaitu lower dan upper arm dan keunggulannya membuat pengendalian mobil menjadi optimal.

Konstruksinya yang rumit menyebabkan pemilik mobil dengan suspensi ini harus mengeluarkan waktu yang lama jika ingin membongkar pasang sistem.

Untuk suspensi jenis ini dapat kita temui di mobil bertipe MPV dan SUV

3. Suspensi Multi-Link

Suspensi Multi-Link ini merupakan jenis suspensi hasil pengembangan dari suspensi double wishbone. Suspensi jenis ini juga memiliki kontruksi yang lebih rumit berupa tiga lengan atau lebih.

Karena ini suspensi ini memiliki sambungan kontruksi dari beragam lokasi dan sudut, dengan fungsi memanipulasi arah gaya yang akan diterima roda, baik dari depan, samping dan lainnya. 

Untuk suspensi jenis ini dapat kita temui di mobil-mobil kelas menengah keatas atau mobil Eropa.

4. Air Suspension

Air Suspension ini merupakan jenis suspensi yang terdiri dari kompresor, tabung udara, macam-macam selang, dan suspensinya sendiri saling berkaitan antara satu dan lainnya.

Suspensi jenis ini sangatlah praktis bahkan sudah bisa diatur menggunakan ponsel, namum harga suspensi jenis ini juga tidak murah, harganya bisa mencapai 30 juta.

Untuk suspensi jenis ini dapat kita temui di mobil mewah seperti Mercedes-Benz dan Range Rover.

Sekarang, kita akan membahas mengenai rumus elastisitas pegas atau lebih dikenal dengan "Hukum Hooke". 

Hukum Hooke : 

"Hukum Hooke adalah hukum ilmiah yang mengatur tentang elastisitas benda. Ini menyatakan bahwa ketika gaya diterapkan pada suatu benda, perpindahan benda itu akan berbanding lurus dengan gaya yang diterapkan."

Hukum Hooke berlaku selama benda tersebut masih dalam batas elastisitasnya. Ketika sejumlah gaya telah diterapkan, untuk memperpanjang benda di luar batas elastisnya, benda tersebut berada dalam kisaran plastisnya, di mana penerapan gaya lebih lanjut menyebabkan perpindahan benda secara permanen.

Penemu Hukum Hooke :

Robert Hooke merupakan seorang penemu, ahli kimia dsn matematika, arsitek dan filsuf asal Inggris.

Ia melakukan percobaan di laboratorium dan menghasilkan suatu rumus yang disebut dengan Hukum Hooke atau elastisitas.

Percobaan Hooke :

Hooke melakukan percobaan di laboratoriumnya dengan menggunakan beberapa bahan yaitu : klem, dudukan cincin atau bingkai, pegas, massa dan meteran.

Lalu ia melakukan langkah berikut :

1. Bagian atas pegas dipasang pada penjepit dan digantung sejajat dengan meteran

2. Massa diletakan pada bagian bawah pegas yang mengakibatkan pegas bergeser

3. Perpidahan pegas diukur dengan aturan meteran dan dicatat.

Setelah itu, ia menamai pegas 1 dengan y1, pegas 2 dengan y2, dan pegas 3 dengan z. Dan mendapat hasil sebagai berikut :

Lalu digunakan Openoffice untuk menganalisa data sehingga menghasilkan

Dan mendapat hasil :

1. c = 0.2 (seperti yang diberikan pada lembar data).
2. a = 1.5583333333 (dihitung menggunakan OpenOffice).
3. b = 1,375 (dihitung menggunakan OpenOffice).

Dengan diagram dibawah ini :

Maka dari percobaan Hooke, ditarik kesimpulan bahwa hubungan linear antara gaya yang diterapkan, X dan perpindahan, y, ditunjukan oleh pegas 1 dan 2 dengan kedua berada dalam batas elastisitasnya. Pegas 2 yang memiliki garis tren lebih curam dari pegas 1 menunjukan bahwa lebih sedikit gaya yang diperlukam untuk menggeser bahan dan dianggap lebih elastis. 

Sedangkan garis tren pegas 3 atau z, menujukam bahwa ketika gaya diterapkan, material akan berpindah secara permanen dan berada dalam kisaran plastisnya.

Namun, ada beberapa kemungkinan area kesalagan yang tidak akurat dari percobaan ini, berupa :

1. Akurasi aturan meteran yang digunakan untuk melakukan pengukuran.

2. Kesalahan paralaks yang membaca pengukuran dari satu sudut.

3. Massa yang digunakan untuk memberi gaya tidak diukur secara akurat.

4. Membulatkan angka kebawah saat persamaan simultan menghasilkan hasil yang kurang akurat

Rumus Hukum Hooke :

Hukum Hooke memiliki rumus berupa

F = k × x

Dengan keterangan sebagai berikut :

F = gaya pegas (N)

k = konstanta pegas (N/m)

x = peregangan atau kompresi pegas (m)

Contoh soal :

1. Suatu pegas memiliki suatu pertambahan panjang 0,25 meter sesudah diberikan gaya. Bila pada pegas bertuliskan 400 N/m. Berapakah gaya yang dikerjakan ada pegas tersebut?

diketahui :

x = 0,25 m

k = 400 N/m

ditanya F….?

Jawab

F = k . x

F = 400 N/m x 0,25 m

F = 100 N

2. Dua pegas masing-masing ditarik dengan gaya yang sama besar 2 N. Bila konstanta pegas pertama 1/4 kali konstanta pegas kedua maka perbandingan pertambahan panjang pegas pertama dengan pegas kedua adalah?

diketahui :

F = 2 N

k1 = ¼ k2

ditanya : x1:x2

jawab 

F1=F2

k1.x1=k2.x2

¼k2.x1=k2.x2

¼.x1=x2

x1:x2 = 4 : 1

Rangkuman :

工作原理是使用具有耐突然压力的弹性材料.

 具有多项发展

发明了悬架的发明家是William Humphreys，Earle MacPherson和Robert Hooke

罗伯特·胡克（Robert Hooke）还制定了一条称为胡克定律的法则，该法则规定了物体的弹性. 其中指出：“当力施加到物体上时，物体的位移将与施加的力成正比”.

（F = -kx）

并且，发明人利用了悬架在摩托车和汽车上的发现，即Gottlieb Daimler和Karl Friedrich Benz或Karl Benz.

"Sistem suspensi adalah rangkaian komponen yang bertujuan untuk menyerap getaran dari roda agar tidak mengenai badan sepeda motor. Prinsip kerjanya, adalah dengan menggunakan material elastis yang memiliki toleransi terhadap tekanan secara tiba-tiba. Memiliki beberapa perkembangan. 

Penemu penemu yang menemukan suspensi yaitu William Humphreys, Earle MacPherson , dan Robert Hooke. 

Robert Hooke juga membuat Hukum yang bernama Hukum Hooke yang mengatur elastisitas benda. Yang menyatakan bahwa : " ketika gaya diterapkan pada suatu benda, perpindahan benda itu akan berbanding lurus dengan gaya yang diterapkan". 

(F = -kx) 

Dan penemu penemu yang memanfaatkan temuan suspensi pada motor dan mobil yaitu Gottlieb Daimler, dan Karl Friedrich Benz atau Karl Benz."

 

DAFTAR PUSTAKA :

Muchta, Amrie. 2017. 5 Jenis Suspensi Sepeda Motor + Cara Kerjanya. https://www.autoexpose.org/2017/12/jenis-suspensi-sepeda-motor.html?m=1 (diakses tanggal 20 Agustus 2020)

Supriatin, Lit. 2010. Motor, Tokoh & Sejarah Perkembangannya. https://www.kompasiana.com/luvhly-iit/motor-tokoh-sejarah perkembangannya_55004569a333113772510418 (diakses tanggal 20 Agustus 2020) 

Oil, Federa. 2018. Kamu Harus Tahu, Inilah Sejarah Sepeda Motor di Indonesia. https://www.federaloil.co.id/detail/umum/09/18/5103-kamu-harus-tahu-inilah-sejarah-sepeda-motor-di-indonesia (diakses tanggal 20 Agustus 2020) 

Anjar. 2019. Kilas balik: begini sejarah mobil di Indonesia. https://garasi.id/artikel/kilas-balik-begini-sejarah-mobil-di-indonesia/5a10e05286f82301c65e7fd2 (diakses tanggal 22 Agustus 2020) 

Julias, Ferdi. 2019. Jenis-jenis Suspensi Mobil yang Banyak Digunakan Saat Ini. https://www.seva.id/blog/jenis-jenis-suspensi-mobil-yang-banyak-digunakan-saat-ini/ (diakses tanggal 21 Agustus 2020) 

Ward, Jacob. 2013. EXPERIMENTALLY PROVING HOOKE’S LAW. http://www.jacobward.co.uk/experimentally-proving-hookes-law/ (diakses 23 Agustus 2020) 

Ezsa. 2015. SUSPENSI Pada Sepeda Motor. 

http://ezsa-abna.blogspot.com/2015/10/suspensi-pada-speda-motor.html?m=1 (diakses tanggal 22 Agustus 2020)