PERANCANGAN DAN PEMBUATAN CHASSIS MOBIL LISTRIK KAPASITAS ANGKUT 4 ORANG

(1)

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN CHASSIS MOBIL

LISTRIK KAPASITAS ANGKUT 4 ORANG

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada

Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu Persyaratan Memperoleh

Gelar Sarjana Teknik Mesin

Oleh

Ahmad Rudini

NIM 201210120312204

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

(2)

(3)

(4)

(5)

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur bagi Allah Rabb alam semesta, yang Maha

menggenggam jiwa dan raga kita. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah

kepada junjungan dan tauladan kita, Muhammad Rasulullah dan keluarga,

sahabat, serta para pengikutnya yang setia hingga akhir zaman.

Selain sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana bagi

mahasiswa Teknik Mesin UMM, semoga Tugas Akhir ini juga dapat berfungsi

sebagai sumbangan pemikiran dari penulis bagi pemahaman sekaligus

pengembangan tentang salah satu aspek yang berhubungan dengan perancangan

chasis.

Banyak pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. Pada

kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang mendalam kepada:

1. Ayahanda Fitriansyah dan Ibunda Noorliana tercinta yang menjadi

motivasi terbesar dalam setiap aktivitas kehidupan ini.

2. Bapak Ir. Daryono, MT selaku dosen pembimbing satu yang telah

berkenan membagi ilmu, memberi semangat, membimbing dan memberi

sarana untuk menimba ilmu.

3. Bapak Drs. Muh Jufri, ST, MT selaku dosen pembimbing dua yang telah

berkenan membagi ilmu, memberi semangat, membimbing dan memberi

sarana untuk menimba ilmu.

(6)

4. Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Malang, Ir. Daryono, MT, beserta seluruh Bapak dan Ibu Dosen serta

seluruh Laboran Laboratorium Teknik Mesin UMM, dan Pegawai/Part

Time yang ada di Jurusan Teknik Mesin dan PUSPA IPTEK UMM

5. Teman – teman LSO MEKATRONIC yang setia membantu dan

memberikan dorongan semangat dalam penyelesaian tugas akhir ini.

Kesempurnaan mutlak hanya milik Allah, inilah karya terbaik yang dapat

penulis persembahkan, namun demikian tentunya penyusunan Tugas Akhir ini

masih terdapat ketidaksempurnaan sehingga kami mengharapkan kritik saran yang

konstruktif untuk perbaikan agar menjadi lebih baik. Semoga karya tulis ini dapat

bermanfaat dan berguna bagi para pembaca.

Malang, 17 Agustus 2014

Penulis

(7)

DAFTAR ISI

Lembar Judul ... i

Poster ... ii

Lembar Pengesahan... iii

Lembar Konsultasi/ Asistensi... iv

Lembar Surat Pernyataan Tidak Plagiat ... v

Abstraksi ... vi

Kata Pengantar ... vii

Daftar Isi ... ix

Daftar Gambar ... .xii

Daftar Tabel ... xv

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 2

1.3. Tujuan ... 2

1.4. Manfaat ... 2

1.5. Batasan Masalah ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4

2.1 Konsep Perancangan ... 4

2.2. Chassis ... 5

2.2.1. Pembebanan Pada Chassis atau Frame ... 6

2.3. Pengertian Chassis Ladder Frame ... 6

2.4. Jenis – Jenis Chassis ... 7

2.5. Alasan Memilih Chassis Ladder Frame ... 10

2.6. Tinjauan Mekanis ... 11

2.7. Pembebanan Pada Chassis Mobil Listrik PUSPA IPTEK UMM. 11 2.8. Dasar Perhitungan Chassis ... 13

(8)

2.9. Tegangan ... 14

2.10. Free Body Diagram (FBD) ... .14

2.11. Gaya Dalam Yang Bekerja Pada Objek 2D ... 16

2.12. Tumpuan Rol ... 20

2.13. Momen Inersia ... 21

2.14. Defleksi ... 23

2.15. Teori Kegagalan ... 25

2.16. Teori Tegangan Normal Maksimum ... 25

2.17. Faktor Keamanan ... 27

2.18. Perangkat Lunak Analisa Elemen Hingga ... 28

2.19. Autodesk Invenror ... 28

2.20. Cara Pengujian ... 29

BAB III METODE PERANCANGAN ... 30

3.1. Metode Perancangan ... 30

3.2. Diagram Alir ... 31

3.3. Daftar Persyaratan (Requirement List) ... 34

3.4. Pengumpulan Data ... 34

3.4.1. Objek Penelitian ... 34

3.4.2. Software Autodesk Inventor 2014 – Student Version ... 34

BAB IV HASIL SIMULASI DAN PEMBAHASAN ... 36

3.1. Analisa Chassis ... .36

3.2. Modelling ... 37

3.3. Untuk Pemodelan Inventor ... 37

3.4. Menyisipkan Profil Tubes Untuk Rangka Chassis ... 40

3.5. Frame Analysis Report ... 45

3.5.1. Informasi Pekerjaan (iProperties) ... ...45

3.6. Hasil Simulasi 1 ... 46

3.6.1. Bahan ... 46

3.6.2. Penampang ... 50

3.6.3. Model Batang ... 55

(9)

3.6.4. Kondisi Pengoperasian ... .57

3.6.5. Titik Tumpu Beban 1 ... 63

3.7. Hasil ... 65

3.8. Static Result Summary ... 66

3.9. Simulasi Dalam Bentuk Gambar ... 67

3.9.1. Defleksi pada frame chassis mobil listrik PUSPA IPTEK UMM _{... 67}

3.9.2. Simulasi gaya pada rangka chassis ... ... 68

3.9.3. Tegangan Normal ... 70

3.9.4. Tegangan bending pada rangka chassis ... 71

3.9.5. Tegangan Axial ... 72

3.9.6. Tegangan Izin ... 73

BAB V PENUTUP ... 74

4.1 Kesimpulan ... 74

4.2 Saran ... 74

DAFTAR PUSTAKA ... 75

DAFTAR LAMPIRAN

 CURRICULUM VITAE

 GAMBAR DESAIN

 NASKAH PUBLIKASI

 MAKALAH PRESENTASI

(10)

DAFTAR PUSTAKA

Alisjahbana, Sofia W, 2013, Prinsip Dasar Mekanika Struktur, Graha Ilmmu,

Yogyakarta.

Gere James M, 1984, Mekanika Bahan, PT. Gelora Aksara Pratama, Jakarta.

http://www.bikinmobillistrik.com/forum/viewtopic.php?f=13&t=394

http://bahasotomotif.com/2012/08/persamaan-dan-perbedaan-sasis-ladder-dan-sasis-monocoque/#more-285

http://www.scribd.com/doc/58516110/Chasis-and-Karoseri

http://m.autobild.co.id/read/2010/10/19/1677/54/15/Teknologi-Sasis

Sutantra I Nyoman, 2001, Teknologi Otomotif, Guna Widya, Surabaya.

(11)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Mobil listrik adalah mobil yang digerakkan dengan motor listrik,

menggunakan energi listrik yang disimpan dalam baterai atau tempat

penyimpanan energi lainnya, mobil listrik sangat populer pada akhir abad ke-19

dan awal abad ke-20, tapi kemudian popularitasnya meredup karena teknologi

mesin pembakaran dalam yang semakin maju dan harga kendaraan berbahan

bakar bensin yang semakin murah. Krisis energi pada tahun 1970-an dan 1980-an

pernah membangkitkan sedikit minat pada mobil-mobil listrik, tapi baru pada

tahun 2000-an lah para produsen kendaraan baru menaruh perhatian yang serius

pada kendaraan listrik hal ini disebabkan karena harga minyak yang melambung

tinggi pada tahun 2000-an serta banyak masyarakat dunia yang sudah sadar akan

buruknya dampak emisi gas rumah kaca. (Endangkasia, 2012)

Mobil listrik memiliki beberapa kelebihan yang potensial jika

dibandingkan dengan mobil bermesin pembakaran dalam biasa, yang paling

utama adalah mobil listrik tidak menghasilkan emisi kendaraan bermotor, selain

itu mobil jenis ini juga mengurangi emisi gas rumah kaca karena tidak

membutuhkan bahan bakar fosil sebagai penggerak utamanya. (Endangkasia,

2012).

Mobil listrik sama dengan mobil pada umumnya terdiri dari chasis, sistem

kemudi, pengereman, transmisi, deferensial, dan lain-lain, Chasis memiliki

beberapa jenis di antaranya ladder frame, tubular space frame, monocoque,

backbone chasis, aluminium space frame.

Chasis disini adalah bagian mobil keseluruhannya, termasuk mesin, kopling,

transmisi, poros penggerak, diferensial, kelengkapan roda-roda depan dan

belakang, kecuali bangunan atas atau karoseri.

Bagian – bagian seperti mesin, transmisi dan diferensial diletakkan pada

(12)

1

kokoh dan sanggup memikul beban kendaraan, dan setelah itu harus dibuat

dengan konstruksi yang ringan. (A.M. Saleh, 1984)

Dari jenis-jenis chasis ditetapkanlah untuk perancangan chasis mobil listrik

jenis ladder frame karena konstruksi dari chasis ladder frame cocok untuk

perancangan mobil listrik kapasitas angkut 4 orang dan konstruksinya yang

sederhana.

1.2. RUMUSAN MASALAH

Dari latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan yang diangkat

untuk perancangan dan pembuatan chasis mobil listrik kapasitas angkut 4

orang.

a. Bagaimana proses perancangan konstruksi chasis mobil listrik kapasitas

angkut 4 orang.

b. Bagaimana proses pembuatan konstruksi chasis pada mobil listrik

sesuai perencanaan.

1.3. TUJUAN

Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam Tugas Akhir ini adalah

1. Untuk mendapatkan gambar desain melalui proses perancangan.

2. Untuk mengetahui proses pembuatan konstruksi chassis pada mobil

listrik sesuai perencanaan.

1.4. MANFAAT

Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini adalah

sebagai berikut :

1. Bagi Lulusan

Dapat menambah ilmu pengetahuan, dan pengalaman tentang proses

perancangan dan pembuatan chasis mobil listrik kapasitas angkut 4

orang.

2. Bagi Perguruan Tinggi

Sebagai referensi untuk kreativitas dan inovasi pembuatan mobil listrik

yang lebih baik.

(13)

1 3. Bagi Industri

Diharapkan kedepannya banyak bermunculan industri mobil lokal

sehingga mampu bersaing dengan mobil yang ada di pasaran.

4. Bagi Pengembangan IPTEK

Dapat menemukan material yang lebih ringan selain besi untuk

komponen utama chasis.

1.5. BATASAN MASALAH

1. Struktur chassis tidak menyatu dengan bodi kendaraan.

2. Analisa dilakukan secara teoritis, struktur dianggap terawat baik dan

material memiliki sifat mekanis yang sama.

3. Bentuk geometri struktur chassis adalah simetri antara bagian kiri dan

bagian kanan kendaraan.

4. Getaran yang diakibatkan oleh engine dianggap kecil sehingga dapat

diabaikan.

5. Beban yang ditopang struktur chassis dianggap sebagai beban

terdistribusi merata (uniform).

6. Pembahasan chasis terletak hanya pada tipe ladder frame.