View
255
Download
1
Category
Preview:
Citation preview
i
TUGAS AKHIR
Bidang Kontruksi
DESAIN SUSPENSI INDEPENDENT TYPE WISBHONE
PADA MOBIL LISTRIK SATU PENUMPANG
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan
Program SarjanaTeknik (S1)
Oleh :
MOH. MINANUR ROHMAN
201010120311172
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
ii
POSTER
iii
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Satu Syarat Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Moh. Minanur Rohman
201010120311172
Yang telah disahkan oleh :
Dosen pembimbing I Dosen pembimbing II
(Drs. M. Jufri, ST, MT) (Ir. Sudarman, MT) Nip. 196311101990101001 Nip. 108.8909.0132
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
(Ir. Daryono, MT) Nip. 108.8909.0124
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN
iv
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama : Moh. Minanur Rohman
Nim : 201010120311172
Bidang Keahlian : Kontruksi
No. ST. Pem. TA : E.2 / 123 / FT / UMM / III / 2013
Judul : Desain Suspensi Independent Type Wisbhone Pada Mobil
Listrik Satu Penumpang.
Pembimbing I : Drs. M. Jufri, ST, MT.
No. CatatanAsistensi Paraf
Dosen pembimbing I
1 Persetujuan Judul Dan Konsultasi Bab I
2 Konsultasi Bab I dan ACC Bab I
3 Konsultasi Bab II
4 ACC Bab II
5 Konsultasi Bab III
6 ACC Bab III
7 Konsultasi Bab IV
8 ACC Bab IVdan Seminar Hasil
Malang, 24 April 2015
Dosen pembimbing I
Drs. M. Jufri, ST, MT
Nip. 196311101990101001
v
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama : Moh. Minanur Rohman
Nim : 201010120311172
Bidang Keahlian : Kontruksi
No. ST. Pem. TA : E.2 / 123 / FT / UMM / III / 2013
Judul : Desain Suspensi Independent Type Wisbhone Pada Mobil
Listrik Satu Penumpang.
Pembimbing II : Ir. Sudarman, MT.
No. CatatanAsistensi Paraf
Dosen pembimbing II
1 Persetujuan Judul Dan Konsultasi Bab I
2 Konsultasi Bab I dan ACC Bab I
3 Konsultasi Bab II
4 ACC Bab II
5 Konsultasi Bab III
6 ACC Bab III
7 Konsultasi Bab IV
8 ACC Bab IV dan Seminar Hasil
Malang, 24 April 2015
Dosen pembimbing II
Ir. Sudarman, MT.
Nip. 108.8909.0132
vi
LEMBAR SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Moh. Minanur Rohman
Nim : 201010120311172
Tempat/Tanggal Lahir : Bangkalan, 28 Oktober 1991
Jurusan : Teknik Mesin
Fakultas : Teknik
Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
Sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “ Desain Suspensi Independent Type
Wisbhone Pada Mobil Listrik Satu Penumpang ” yang diajukan untuk
memperoleh gelar sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan
duplikasi “(PLAGIASI)” dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan/ atau
pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas
Muhammadiyah Malang atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber
informasinya saya kutipan dan daftar pustaka sebagaimana mestinya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk
digunakan sebagaimana mestinya.
Malang, 24 April 2015
Yang menyatakan,
Moh. Minanur Rohman
vii
ABSTRAK
Dalam industri otomtif, perancangan industry yang sebenarnya secara umum tergantung
kepada kemampuan manufaktur, batasan waktu, serta batasan biaya yang dimiliki perusahaan.
Untuk memenuhi dan mengembangkan sumber daya manusia dalam kebutuhan industri tersebut,
maka pada tahun 2012 diadakan sebuah kompetisi bagi mahasiswa teknik untuk meranncang serta
membuat kendaraan yang irit bahan bakar dan ramah lingkungan. Dalam hal ini mobil listrik
berperan penting dalam kompetisi tersebut selain ramah lingkungan juga mengurangi polusi yang
ada dijalan raya.
Untuk mendesain dan merancang mobil listrik perlu adanya kenyamanan dalam
berkendara, salah satunya ialah sistem suspensi. Sistem suspensi merupakan bagian yang sangat
berperan untuk meningkatkan kenyamanan dalam berkendara, karena sistem ini adalah bagian
yang menumpu atau menahan berat kendaraan (beban statis) dan juga menyerap beban dinamis
yang terjadi secara tiba-tiba. Kebutuhan lain yang tidak kalah penting dari sistem suspensi adalah
menstabilkan kendaraan untuk segala kondisi kendaraan, termasuk pada saat pembelokan,
pengereman, jalan yang berlubang dan saat melaju dengan kecepatan tinggi.
Perancangan ini bertujuan untuk mendapat kendaraan yang nyaman pada saat
kendaraan berjalan, sehingga pada perancangan ini menggunakan sistem suspensi Type
wishbone. Model type wishbone merupakan salah satu sistem suspensi bebas yang banyak
digunakan pada kendaraan balap, sehingga dapat dicoba dan diaplikasikan pada mobil listrik,
karena model wishbone dapat mengontrol sudut camber, ketinggian roll center, perubahan tapak
ban yang terjadi, dan parameter-parameter lainnya lebih baik dari sistem suspensi yang lain.
Kata kunci : Mobil Listrik, Suspensi, Type Wisbhone.
ABSTRACT
In otomtif industry, the design of the actual industry in general depends on the ability of
manufacturing, time constraints, and cost constraints of the company. To meet and develop human
resources in the industry needs, then in 2012 held a competition for engineering students to devise
and make vehicles fuel efficient and environmentally friendly. In this case the electric car plays an
important role in the competition in addition to environmentally friendly also reduce existing
pollution on the highway.
To design and designing electric cars need for comfort in driving, one of which is the
suspension system. The suspension system is part of a very important role to improve the ride
comfort, because this system is part of the rivet or hold the weight of the vehicle (static load) and
also absorb the dynamic loads that occur suddenly. Another requirement is no less important than
the suspension system is to stabilize the vehicle for all conditions of vehicles, including at the time
of deflection, braking, potholes and when driving at high speed.
This design aims to get a comfortable vehicle when the vehicle is running, so that in this
design using Type wishbone suspension system. The model is one of the wishbone type suspension
system which is widely used free on racing vehicles, so it can be tested and applied to electric
cars, because the wishbone models can control the angle of camber, roll center height, tire tread
changes that occur, and other parameters better from other suspension systems.
Keywords: Electric Cars, Suspension, Type Wisbhone.
viii
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada kehadirat Allah SWT yang
mana hanya atas limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayahNya tugas akhir
dengan judul “ Desain Suspensi Independent Type Wisbhone Pada Mobil
Listrik Satu Penumpang ” ini terselesaikan.
Seiring penyusunan skripsi ini, terdapat hambatan dan rintangan yang
dihadapi, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan tersebut terasa
ringan dan dapat teratasi. Oleh sebab itu sepatutnya saya ungkapkan terima kasih
atas jasa baik yang selama ini telah diterima, baik nasehat, petunjuk, ide, saran,
serta bimbingan berupa apapun sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi
ini. Ungkapan terima kasih tersebut disampaikan kepada :
1. Kedua orang tua yang selalu memberikan bantuan materiil maupun non
materiil, mendo’akan, mengingatkan akan pesan - pesannya yang tak akan
terlupakan.
2. Bapak Drs. M. Jufri, ST, MT. Selaku Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan serta arahan selama penyusunan skripsi ini dilakukan.
3. Bapak Ir.Sudarman, MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga
terselesaikannya skripsi ini.
4. Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku ketua jurusan teknik mesin UMM.
5. Bapak Budiono, SSi.MT. Selaku sekertaris jurusan teknik mesin UMM.
6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan
teoritis secara langsung maupun tidak langsung.
ix
7. Bapak Agung juwono, Bapak handoyo dan rekan – rekan semua selaku
pembimbing PKL.
8. Teman–teman sebimbingan, teman-teman seangkatan Teknik Mesin 2010 A,
B, C dan D serta kepada seseorang yang selalu mendampingi saya dan selalu
memberi semangat dalam proses pengerjaan skripsi ini.
9. Teman – teman fungsionaris Lso. Mekatronic yang selalu menyemangati saya
dan menambah pengalaman di dalam perlombaan, serta mendampingi saya
dalam proses pengerjaan skripsi ini.
10. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terima kasih banyak atas bantuan
kalian semuannya.
Dalam penyusunan skripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak
terbahas. Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan
sangat diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT
memberikan sifat Rahim–Nya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan
penyusun berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca.
Malang, 24 April 2015
Moh. Minanur Rohman
x
DAFTAR ISI
COVER ................................................................................................................ i
POSTER ............................................................................................................... ii
LEMBARAN PENGESAHAN SKRIPSI .......................................................... iii
LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING I ..................... iv
LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING II .................... v
LEMBARAN PERYATAAN ............................................................................. vi
ABSTRAK INDONESIA .................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii
DAFTAR ISI ........................................................................................................ x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xv
BAB I .................................................................................................................... 1
PENDAHULUAN ................................................................................................ 1
1.1. Latar Belakang ............................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 3
1.3.Batasan Masalah........................................................................................ 3
1.4. Tujuan ...................................................................................................... 4
1.5.Manfaat ..................................................................................................... 5
BAB II .................................................................................................................. 6
TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................... 6
2.1. Sejarah Sistem Suspensi .......................................................................... 6
xi
2.2. Karakteristik Sistem Suspensi ................................................................. ...8
2.2.1. Rigid axle Suspension (Tipe rigit)………………………………..10
2.2.2. Independent Suspension (Tipe bebas)……………………………13
2.2.3. Air Suspension (Suspensi udara)………………………………. .20
2.2.4. Suspensi Model Hidrolastic Dan Hidrogas……………. ………..21
2.2.5. Suspensi Model Hidropneumatik………………………..............22
2.3. Komponen Sistem Suspensi ……………………………………………24
2.3.1. Pegas……………………………………………………………...24
2.3.2. Shock Absorber…………………………………………………..25
2.3.3. Stabilizer Bar……………………………………………………..29
2.3.4. Ball Joint………………………………………………………….30
2.3.5. Strut Bar…………………………………………………………..31
2.3.6. Leteral Control Rod ………………………………………………31
2.3.7. Bumper …………………………………………………………...32
2.3.8. Bushing Karet …………………………………………………….33
2.3.9. Shackle ……………………………………………………………34
2.3.10. Hanger Pin……………………………………………………….34
2.3.11. U-Bolt……………………………………………………………35
2.4. Sistem Suspensi dengan menggunakan Type Independent Wisbhone .. .36
2.5. Oksilidasi Sistem Suspensi ..................................................................... .23
2.5.1. Pitching ......................................................................................... .39
2.5.2. Rolling...........................................................................................39
xii
2.5.3. Bounching ………………………………………………………..40
2.5.4. Yawing……………………………………………………………40
2.5.5. Hopping …………………………………………………………..41
2.5.6. Tramping …………………………………………………………41
2.5.7. Wind Up ………………………………………………………….42
2.6. Pemodelan Kendaraan Yang Digunakan Untuk Analisa ........................ 30
BAB III ................................................................................................................. 49
METODOLOGI DESAIN .................................................................................. 49
3.1. Waktu dan Tempat .................................................................................. 49
3.2. Syarat Penerapan ..................................................................................... 49
3.3. Diagram Alir Desain ............................................................................... 51
3.4. Proses Penerapan .................................................................................... 52
3.4.1. Identifikasi Gambar dan Desain………………………………….52
3.4.2. Membuat Perkembangan Hasil Desain…………………………..52
3.4.3. Mengevaluasi Kriteria Bentuk Desain …………………………..52
3.5. Langkah Perakitan Sistem Suspensi ....................................................... 55
3.6. Membuat Data Hasil Akhir ..................................................................... 55
3.7. Langkah Finishing .................................................................................. 55
xiii
BAB IV ................................................................................................................. 56
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN .......................................................... 56
4.1. Perhitungan Komponen-Komponen Sock Absorber ...................................... 56
4.1.1. Pegas ....................................................................................................56
4.1.2. Poros ....................................................................................................65
4.1.3. Tegangan Geser Maksimum Pegas…………………………………...67
4.1.4. Perhitungan gaya yang terjadi selama kendaraan berjalan…………...68
4.1.4.1. Gaya Statis……………………………………………………69
4.1.1.2. Gaya Dinamis ………………………………………………..72
4.1.5. Analisa getaran yang timbul pada suspensi ketika kendaraan
berjalan………………………………………………………………. 76
BAB V................................................................................................................... 92
KESIMPULAN.................................................................................................... 92
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... .94
LAMPIRAN
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. : Suspensi Rigid exle ..................................................................... 10
Gambar 2.2. : Suspensi Rigid exle Tipe Parallel leaf spring ............................. 11
Gambar 2.3. : Suspensi Rigid exle Tipe Trunion ............................................... 12
Gambar 2.4. : Suspensi Rigid exle Tipe Balance arm....................................... 13
Gambar 2.5. : Suspensi Indepndent .................................................................. 14
Gambar 2.6. : Suspensi Indepndent type Macpherson ...................................... 15
Gambar 2.7. : Suspensi Indepndent type trailing arm ....................................... 17
Gambar 2.8. : Suspensi Independent Type Whisbhone .................................... 20
Gambar 2.9. : Air Suspension (Suspensi udara) ............................................... 21
Gambar 2.10. : Suspensi Model Hidrogas dan Hidrolastik ................................. 22
Gambar 2.11. : Suspensi Model Hidropneumatik ............................................... 23
Gambar 2.12. : Suspensi Model Elektromagnetik .............................................. 24
Gambar 2.13. : Shock Absorbet Kerja Tunggal .................................................. 26
Gambar 2.14. : Shock Absorbet Kerja Ganda ..................................................... 27
Gambar 2.15. : Shock Absorber Tipe Twin Tube ............................................... 27
Gambar 2.16. : Shock absorber Tipe Mono Tube ............................................... 28
Gambar 2.17. : Shock absorber Medium Gas ..................................................... 28
Gambar 2.18. : Stabilizer Bar .............................................................................. 30
Gambar 2.19. : Kontruksi Ball Joint ................................................................... 30
Gambar 2.20. : Kontruksi Strut Bar. ................................................................... 31
Gambar 2.21. : Leteral control rod. ..................................................................... 31
Gambar 2.22. : Bumper. ...................................................................................... 32
Gambar 2.23. : Bushing Karet............................................................................. 33
xv
Gambar 2.24. : Shackle. ...................................................................................... 34
Gambar 2.25. : Hanger Pin. ................................................................................. 34
Gambar 2.26. : U-Bolt. ........................................................................................ 35
Gambar 2.27. : Chasis Mobil Listrik Dengan Suspensi Independent Wisbhone. 38
Gambar 4.1. : Gaya-gaya Yang Bekerja Pada Suspensi Mobil. ....................... 69
Gambar 4.2. : Lengkukan Jalan......................................................................... 76
Gambar 4.3. : Panjang Lintasan Yang Harus Ditempuh Roda. ........................ 79
Gambar 4.4. : Kondisi Roda Depan Menyentuh Jalan Berlubang. ................... 81
Gambar 4.5. : Jarak Tempuh Roda Belakang mobil. ........................................ 84
94
DAFTAR PUSTAKA
I Nyoman Sutantra ,2011, teknologi otomotif2nd. Gunarwidya : Surabaya.
http://www.library.upnvj.ac.id/pdf/2s1teknikmesin/206412001/bab4.pdf
(diakses jam 10.36 tgl 5-7-2014)
http://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_suspensi_%28kendaraan%29
(diakses jam 14.30 tgl 10-7-2014)
http://conectingwillys.blogspot.com/2013/05/sistem-suspensi.html
(diakses jam 10.00 tgl 19-8-2014)
http://maskub.wordpress.com/2009/10/19/bagaimana-suspensions-mobil-kerja/
(diakses jam 16.00 tgl 28-9-2014)
Pahl And Beitz. (1976). Engineering Design Jilid 2
Thimosenko & Young. (1980). Element Of Stregngth Of Material 5th
Edition. New York :
published by Van Nostmd Reinhold Company.
M.W Zemansky, 2001. Mechanical vibration. Mechanical engineering, New York University.
Zainudin Achmad, 2006. Elemen mesin 1. Refika aditama : Bandung.
Jurnal Fajar Siswanto, 2009 universitas Indonesia.
Dicky Rezady 1995. Analisis getaran. Refika aditama : Jakarta.
Recommended