THE DESIGN AND CONSTRUCTION OF POWER WINDOW PROTOTYPE IN FORD LASER FIRMAN HIDAYAT, DR. ING. MOH. YAMIN

THE DESIGN AND CONSTRUCTION OF POWER WINDOW PROTOTYPE IN FORD LASER

FIRMAN HIDAYAT, DR. ING. MOH. YAMIN

Undergraduate Program, Faculty of Industrial Engineering, 2007

Gunadarma University

http://www.gunadarma.ac.id

Keywords: power window, prototype

ABSTRACT :

Comfort in a vehicle is a dream for vehicle users. This is the main factor for the safety of vehicle

users. Thus, each element of the vehicle are made or designed to facilitate the user. For example

the car window, where it is expected that closing or opening the window would not interfere the

concentration of the driver. Closing or opening an electric window called Power Window. This

tool is not located in every car, hence it is necessary to put more costs. However, the installation

of this equipment is not efficient because it takes a long time and the cost is quite expensive. To

reduce costs, time efficiency and to produce the closing or opening the car windows effectively

and efficiently, then the power window can be used on the Ford Laser and also on other car

brands by changing the power window motor mounting.

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PROTOTYPE POWER WINDOW PADA MOBIL FORD LASER

Firman Hidayat

Teknik Mesin

Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma Depok, Indonesia

Kenyamanan dalam kendaraan merupakan impian bagi pengguna kendaraan, hal ini adalah faktor utama demi keselamatan bagi pengguna kendaraan. Dengan demikian setiap elemen dari kendaraan dibuat atau dirancang untuk memudahkan penggunanya, seperti pada bagian pintu mobil yang diharapkan agar pada waktu menutup atau membuka kaca tidak mengganggu konsentrasi berkendara terutama bagi sopir. Penutup atau pembuka kaca mobil secara elektrik disebut Power Window. Alat ini tidak terdapat pada setiap mobil, maka untuk memasangnya diperlukan biaya lagi.

Akan tetapi pemasangan alat ini tidak efisien karena dibutuhkan waktu yang lama serta biaya yang cukup mahal. Untuk menekan biaya, efisiensi waktu serta menghasilkan penutup atau pembuka kaca mobil yang efektif dan efisien, maka power window ini dapat digunakan pada mobil Ford Laser dapat juga digunakan pada mobil merek lain dengan mengubah dudukan motor power window.

Pendahuluan

Sistem produksi adalah suatu sistem yang meliputi beberapa proses antara lain : perancangan produk, proses pembuatan produk, proses perawatan serta proses pemasaran. Perancangan produk dapat diartikan sebagai kegiatan penumpahan ide- ide atau gagasan menjadi sebuah rancangan yang dapat dimengerti orang lain sebelum diproduksi, dan rancangan tersebut bisa diterima dan bermanfaat bagi masyarakat.

1.1. Latar Belakang

Mobil merupakan teknologi otomotif yang kemajuanya pesat, sehingga setiap bagian komponen mobil dirancang agar pengendara merasa aman dan nyaman.

Salah satu bagian atau komponen mobil yaitu pintu. Pintu adalah salah sat u k ompo ne n mobil yan g memerl uka n perhatian yang tidak kurang penting dari

komponen lainnya, maka ini dirancang agar pengendara dapat merasa nyaman.

Power window dalah salah satu aksesoris yang terpasang pada pintu mobil, fu ngsi p ow er wi n do w ad ala h u nt u k menaikan atau menurunkan kaca pintu yang beroperasi secara elektrik.

Namun pada bagian pintu ini tidak semua mobil dipasang power window, sehingga rasa nyaman dan efisien menjadi berkurang, dan kalaupun dipasang biayanya cukup mahal.

Dari uraian diatas, penulis tertarik untuk merancang dan membuat prototype power window yang pemasangannya efisien dan biaya yang murah untuk pemasangan dan perbaikan atau penggantian setiap komponen.

T E K N I K M E S I N

F A K U L T A S T E K N O L O G I I N D U S T R I U N I V E R S I T A S G U N A D A R M A

1.2. Identifikasi Masalah

Dalam penulisan tugas akhir ini adalah merancang dan membuat prototype power window yang praktis, ekonomis dari segi harga power window, pergantian atau perbaikan setiap komponen mesin power window.

1.3. Pembatasan Masalah

Batasan masalah yang digunakan pada penulisan ini adalah :

1. Perancangan dan pembuatan prototype power window pada mobil ford laser.

2. Anggaran biaya pembuatan prototype power window yang dibahas adalah harga komponen, berdasarkan harga pasar.

3. Meninjau tentang daya motor yang digunakan pada spesifikasi motor power window pada mobil ford laser.

2.1.1 Menggerakkan Jendela Kaca Mobil

Menaikan atau menurunkan k a c a s e c a r a m a n u a l , y a n g m e r u p a k a n d a s a r d a r i p o w e r window, operasinya dilakuka n secara manual yaitu dilakukan dengan tangan. Mekanisme kinematisnya memungkinkan pengubahan gerak rotasi menjadi gerak translasi naik-turun.

2.1.2 Power Window

Power window mengganti p e r a n t a n g a n m a n u s i a y a n g mekanismenya digerakkan oleh motor listrik. Ada dua jenis sistem yang digunakan, instalasi yang tersedia mengasumsikan suatu tempat yang utama diantara kriteria- kriteria yang ditetapkan didalam m e ne nt ukan sist e m y a ng a ka n digunakan.

• Mekanisme Pengatur

Suatu motor listrik spurpinion memindahkan kekuatan ke p e n g a t u r j e n d e l a konvensional.

 Mekanisme Pengatur Kabel Motor listrik memindahkan kekuatan melalui suatu kabel Bowden.

Pengoperasian power window dilakukan hanya dengan menekan tombol naik-turun, sesuai dengan tujuan yang diinginkan. Hal ini dilakukan guna kenyamanan bagi pengemudi dan penumpang lainnya.

2.1.4 Transmisi Daya

Transmisi daya digunakan untuk meneruskan putaran dan torsi dari sumber ke pengubah putaran.

Ada dua jenis transmisi daya jenis k o p l i n g ya i t u j e ni s R i g i d d a n Flexibel. Rigid digunakan untuk putaran tidak sesumbu.

2.2 MOTOR LISTRIK

Motor listrik adalah suatu alat yang terdapat mengubah energi listrik menjadi energi kinetic.

2.2.1 Jenis-jenis Motor Listrik

B e r d a s a r k a n p e m b e r i a n arusnya, motor listrik terdiri dari tiga jenis yaitu :

1 . M o t o r L i s t r i k D C ( D i r e c t current )

a. Pengertian listrik DC ( Direct current )

Disebut arus searah ( direct current ), karena arah arusnya selalu mengalir dalam satu a r a h . M i s a l n y a : b i l a tegangan ( E ) dan tahanan ( R ) tetap, maka besar arus ( I ) tetap. Arah arus dari arus searah ( DC ) itu selalu sama,

T E K N I K M E S I N

F A K U L T A S T E K N O L O G I I N D U S T R I U N I V E R S I T A S G U N A D A R M A

di ti m bul ka n ol e h sum be r listrik ( baterai ).

b. Sumber listrik DC ( Direct current )

Terjadi arus searah adalah apabila pada sumber listrik memiliki muatan kutub- kutubnya tetap atau tidak berpindah-pindah.

Oleh karena itu sumber listrik dibangkitkan karena adanya aksi kimia.

2.3 MOTOR LISTRIK WIPER

Salah satu motor listrik yang da p a t di g un a k a n u n t u k p ow e r window adalah motor wiper. Motor jenis ini menggunakan arus searah ( DC ), yang biasanya digunakan s e b a g a i p e n g g e r a k u n t u k membersihkan kaca mobil.

Bagian-bagian utama motor wiper adalah sebagai berokut :

 Stator : Merupakan bagian

yang tidak

bergerak, terbentuk dari pelat-pelat b e si l un a k, di l i l i t ol eh kawat-kawat memagnetisme pelat besi lunak tersebut.

Umumnya kutub-kutub m a g n e t s t a t o r y a n g berhadapan dengan rotor yang diisolasi oleh semacam kain.

 Rotor : Merupakan sebuah m e t a l de n g a n a l u r - a l u r sejajar sumbu rotor. Alur- alur ini merupakan tempat gulungan-gulungan kawat konduktor yang ujungnya ber pa ng ka l pa da l e m el - lemel rotor ( terbuat dari tembaga ).

 M e t a l K o nt a k L a m e l : Merupakan bagian yang

tidak bergerak dan selalu bersinggungan dengan lamel

b a g i a n k om p o ne n ya n g merubah putaran ulir menjadi tegak lurus terhadap rotor.

 Ar m at ur e :

Armature tersusun dari celah armature

core, armature

shaft, commulator, armature coil dan bagian lainnya. Kedua ujung-ujungnya ditopang oleh bearing-bearing untuk memungkinkan armature dapat berputar diantara pole- core. Armature coil dirakit didalam celah-celah core dan masing-masing ujungnya disambung pada segmen komutator. Dengan arus mengalir melewati semua coi l da n armat ure dapat b er p ut a r d e n ga n t uj ua n menghasilkan torsi.

Obyek Penelitian

Spesifikasi pintu yang menjadi obyek penelitian adalah pintu mobil jenis FORD LASER, dimana kontur pintu ini pe r m u k a a n n ya d a t a r s e hi n g g a per a nc a ngan “ Pow er Wi ndow ” disesuaikan yaitu motor dipasang p a d a p e r m u k a a n p i n t u y a n g berhubungan langsung dengan poros penggerak kaca.

T E K N I K M E S I N

F A K U L T A S T E K N O L O G I I N D U S T R I U N I V E R S I T A S G U N A D A R M A

Gambar 3.1 Pintu mobil Ford Laser^[2]

Berikut adalah data beban yang akan diangkat :

Gaya putaran tangan : 4 Kg Panjang Handle : 7 5

Jadi daya yang dibutuhkan 12,30 Watt.

3.1.3 Pemilihan Saklar

Saklar yang digunakan adalah jenis saklar tombol tekan.

mm = 0,075 m 3.1.4 Pemilihan Kabel

Kecepatan grafitasi : 9,8 Kabel yang digunakan adalah

m/s kabel jenis serabut tunggal.

Maka analisanya : T = F.L T = m.g.L

= 4 Kg. 9,8 m/s. 0,075 m

= 2,94 N.m

3.1.1 Kriteria Perancangan Power Window

Dalam proses perancangan ada beberapa hal penting yang harus diperhatikan, yaitu :

 Dimensi bentuk atau

kontur pintu mobil yang jadi obyek penelitian, jenis mobil yaitu FORD LASER

 Pemilihan daya motor

berdasarkan analisa gaya manual

3.1.2 Pemilihan Motor

Motor penggerak merupakan kom pone n ut a ma , ka r e na pad a bagian ini “Power Window” akan berfungsi. Dengan demikian pada beberapa syarat untuk memenuhi sebagai power window, yaitu daya dan torsi yang dibutuhkan untuk dapat menangkat beban kaca pada pintu mobil.

Daya motor yang

dibutuhkan : P = T.ω

Dimana : T = torsi manual yang disyaratkan

n = 40 rpm

P = 2,94 2.7(.40/60 = 12,30 Watt3.1.5 Perancangan Dudukan

Motor

Dudukan motor dirancang d i s e s u a i k a n d e n g a n k o n d i s i permukaan pintu dan bentuk motor yang digunakan. Tujuannya adalah agar motor dapat beroperasi sesuai denga fungsinya.

3.1.6 Perancangan Transmisi Putaran Transmisi putaran dirancang menyesuaikan dengan poros motor dan poros penggerak yang ada pada pintu mobil, hal ini dilakukan agar putaran yang dihasilkan motor dapat menggerakkan pengubah putaran.

4.1 Proses Pembuatan Dudukan Motor

Poses pembuatan dudukan motor dilakukan dengan pemotongan b a ha n, pr o s e s ge r i nd a t a ng a n , pengelasan dan proses drilling. Jenis material yang digunakan adalah pelat baja . Tahapan pembuatan sebagai berikut :

1. Proses pemotongan bahan komponen sesuai dengan ukuran yang telah

ditentukan pada

perancangan, proses ini dilakukan dengan menggunakan gergaji t a n g a n s e t e l a h i t u diratakan dengan proses kikir.

2. U n t u k p r o s e s k e d u a adalah proses drilling,

pr os es i ni dil akukka n untuk membuat lubang dengan diameter 8 yang fungsinya untuk dudukan pengikat yaitu baut.

3 . P r o s e s ke t i g a a d a l a h penyambungan

komponen – komponen yang telah dipotong dan di drilling dengan proses l a s ( l a s a s e t i l i n / l a s karbid ).

a. Proses Pembuatan Penyambungan Putaran

Proses pembuatan penyambungan ini dilakukan dengan pemotongan bahan dengan proses bubut, dan proses drilling.

Proses drilling dilakukan untuk pembuatan lubang dengan diameter 11 dan 13 yang berfungsi sebagai dudukan pasak dan poros pada motor.

4.2 Proses Assemblyng

Proses assembling adalah proses penggabungan dari seluruh komponen yang dibuat menjadi kesatuan yang utuh.

4.3 Rangkaian Elektrik Prototype Power Window

Rangkaian elektrik power window mengikuti rangkaian listrik mobil, agar tidak terjadi hubungan a r u s p e n d e k . D a n s e b a g a i pengamanan dipasang dua buah diode.

Gambar 4.4 Rangkaian elektrik power

window

4 . 4 A n g g a r a n B i a y a P e m b u a t a n Prototype Power Window

Dalam proses perancangan diperlukan adanya anggaran biaya, m a ka u nt uk p e m b ua t a n p ow e r window ini berikut adalah rincian biaya pembuatan :

Motor wiper Ford Rp. 250.000,- Kabel

Rp. 10.000,- Saklar/tombol Rp. 20.000,- Poros

Rp. 5.000,- Baut/mur Rp. 5.000,- Besi pelat Rp. 10.000,- Dioda Rp. 2.000,- Jumlah Rp. 302.000,-

Dengan demikian anggaran pembuatan mesin power window sebesar Rp. 302.000,-

5.1 Kesimpulan

1. Power window berhasil dibuat dan dapat dioperasikan pada mobil Ford Laser dan jenis merek mobil lainnya dengan mengubah duduka n motor power window.

2. Spesifikasi power window :

 Motor wiper : Daya motor ( P ) 12,30 Watt

Kecepatan putaran 40

 Battery ( Accu )rpm.

tegangan 12 Volt

 Jenis mobil Ford Laser

3. Power window ini memenuhi

nilai estetika dan kemewahan

dari sebuah aksesoris mobil, serta panel power window yang dibuat dapat memberikan kenyamanan bagi pengemudi dalam membuka dan menutup kaca.

4. D a r i se gi e kon om i s m ot or power window terbilang murah k a r e n a p a d a b a h a n y a n g digunakan tidak terlalu banyak serta bahan yang digunakan banyak dipasaran, selain itu pemasangannya tidak akan memakan waktu yang lama.

5.2 Saran

S ebaiknya sebelum melakukan pemasangan power window perhatikan kontur pintu yang akan dipasangi, agar pada saat pemasangan tidak terjadi kekeliruan.

Rancangan power window ini dapat dipasang di setiap jenis mobil, apabila merubah dudukan motor power windownya.

Dalam proses perancangan dudukan motor dan penyambungan poros harap memperhatikan kontur p i n t u , k a r e n a d i m e n s i n y a memberikan pengaruh yang besar terhadap geometri power window.

Agar dapat menekan biaya p e m b u a t a n , m a k a p e m b u a t a n d u d u k a n m o t o r d a n p o r o s penghubung putaran diproduksi secara masal.

DAFTAR PUSTAKA

[1] . http://www.google.com/power window/diagnosing & replacing the power window

[2] . http://www.google.com/power

window/regulators for original equipment applications

[3] . http://www.google.com/power window/windshield wiper motor by dan

[4]. Zuhal, DASAR TENAGA LISTRIK, Penerbit ITB, 1977.

[5]. G. Niemann, ELEMEN MESIN Jilid 1, Jakarta: Erlangga, 1994.

[6]. http://www.google.com/power window/for current priccing switch kits [7]. S u l a r s o , I r . , M S M E . , D A S A R

P E R E N C A N A A N D A N PEMILIHAN ELEMEN MESIN, P.T Dainipopon Gitakarya Printing, 1978.