Upload
eko-jatmiko
View
226
Download
26
Embed Size (px)
Citation preview
Topik Khusus KonstruksiSistem Chassis
DefenisiChassis Rangka Mobil adalah bagian dari kendaraan
yang menopang berat dan beban kendaraan
seperti mesin, transmisi, sistem suspensi,
sistem rem, bodi (badan) mobil, diferensial,
dan komponen lainnya.
Fungsi Chassis
• Rangka yang berfungsi sebagai penopang berat dan beban kendaraan.
• Memegang body dan mesin dari sebuah kendaraan.
• Menjaga agar mobil tetap rigid, dan tidak mengalami bending atau deformasi
waktu digunakan.
Sejarah Singkat Chassis
Bentuk (Chassis) pertama kali dirancang dan
dibuat oleh Charles dan F. Duryea dari
Springfield, Massachussets, Amerika pada
tahun 1893, yang kemudian diikuti oleh
Elwood G. Hayhes. Dirancang dan dibuat pada
tahun 1894 oleh perusahaan Apperson Brothers
Henry Ford membuat mobil pertama pada
tahun 1897.
Bentuk mobil tertutup baru muncul pada 1911.
Contoh Bentuk Chassis Untuk Mobil Balap
1. Ladder frame
2. Tubular space frame
3. Monocoque
4. Backbone chassis
5. Aluminium space frame
Jenis Jenis Chassis
1. Ladder frame
Ladder Frame adalah chassis yang tertua dan banyak digunakan khusunya untuk kendaraan berbeban berat (heavy duty), dan
dibuat dari material baja ringan.`
Konstruksi Dari Ladder Frame
• Mitsubishi Pajero Sport
• Pickup
• Toyota
Fortuner
PENGAPLIKASIAN
Kelebihan :
• Dapat berdiri kokoh menopang seluruh
beban yang dimilikinya
• Handal mengangkut beban berat.
• Fleksibel untuk medan off-road
• memiliki kekakuan torsi yang baik terbagi
di pusat rancangan frame ladder
Kekurangan :
• Memiliki bobot yang besar, sehingga
mempengaruhi performa dari kendaraan.
• Kabin lebih tinggi
Kelebihan Dan Kekurangan
2. Monocoque (rangka tunggal)
Merupakan satu kesatuan stuktur chassis dari
bentuk kendaraannya sehingga chassis ini
memiliki bentuk yang beragam yang
menyesuaikan dengan body mobil. Material
yang digunakan merupakan campuran material
antara baja dengan aluminium
Konstruksi Dari Monocoque
Pengaplikasian Pada
kendaraan Ringan
Kelebihan : • Dapat menghemat pemakaian material dan
mempersingkat proses produksi.• Biaya relatif murah untuk produksi.• Perlindungan kabin saat kecelakaan.
Kekurangan : • Kenyamanan di jalan rusak bagi kendaraan
monocoque berkurang.• Bobot cukup berat.• Tak layak untuk produksi jumlah sedikit
Kelebihan Dan Kekurangan
3. Tubular Space Frame
Jenis Chassis ini mengunakan bermacam balok
atau pipa yang dirangkai menjadi satu dan hampir
menyerupai dari konstruski kendaraan tersebut.
Konstruksi Dari Tubular Space Frame
Pengaplikasian Pada kendaraan
Mercedes-Benz 300SLR
300SL Gullwing
Kelebihan : • Lebih kokoh dan solid menopang dalam
berbagai arah dibanding monokok atau sasis ladder di bobot yang sama.
• Sangat bagus di perlindungan kekakuan torsional, ketahanan beban berat, dan beban impak,
Kekurangan : • Sangat rumit, mahal dan butuh waktu lama
untuk membuatnya.• Hanya mungkin untuk mobil buatan
tangan .• Akses kabin sulit.
Kelebihan Dan Kekurangan
4. Backbone Chassis
Ditemukan oleh Colin Chapman, pendiri Lotus, dan diterapkan di roadster Elan.
Merupakan chassis dengan struktur depan dan belakangnya yang terhubung dengan sebuah rangka tube yang melintang disepanjang mobil
Struktur kaku dan dapat menahan semua beban Chassis backbone ini bisa di buat dalam berbagai bentuk
konstruksi.
Konstruksi Dari Tubular Space Frame
Pengaplikasian Pada kendaraan (mobil locost
4 x4)
Kelebihan : • Cukup kuat untuk sports car ukuran kecil.• Mudah dan murah untuk produksi dalam
jumlah kecil.• Konstruksi simpel
Kekurangan : • Kurang kuat untuk sports car besar• Tidak ada perlindungan dari tubrukan
samping.• Butuh badan mobil berbobot ringan
Kelebihan Dan Kekurangan
5. Chassis Aluminium Space Frame
Space frames dikembangkan secara terpisah oleh
Buckminster Fuller.
Pertama kali dikembangkan oleh perusahaan
mobil Audy bersama-sama dengan perusahaan
pembuat aluminium Alcoa
Dibuat untuk menggantikan chassis baja
monocoque.
Konstruksi Dari Tubular Space Frame
Pengaplikasian Pada kendaraan
Mobil Chillout
Kelebihan : • Konstruksi ringan dan rigid
Kekurangan : • Harga material tidak murah
Kelebihan Dan Kekurangan
Proses Pembuatan
Study KasusPerhitungan gaya yang ditumpu oleh chassis mobil hemat bahan bakar
Perencanaan kendaraan ini menggunakan mesin 4 langkah yang telah dimodifikasi. Spesifikasi rangka kendaraan yang rencana akan dibuat :
a. Panjang = 200 cm b. Lebar = 80 cm c. Tinggi = 110 cm d. Jarak sumbu = 142 cm
Keterangan gambar: A, B = Titik tumpu beban kendaraan a, b dan c = Titik tumpu penampang Wm = Beban mesin W1 = Beban orang di penampang 1 W2 = Beban orang di penampang 2
Distribusi beban statis 1) Beban mesin didistribusikan ke sisi kanan dan sisi kiri rangka, dengan data sebagai berikut: Wm = 35 kg l1= l2= 17 cm Wm
A2A1l1 l2
ΣMA1 = 0 Wm.l1 - A2. ( l1+l2 ) = 0 35.17 – A2.34 = 0
A2 = A2 = 17,5 kg ΣMB = 0
A1 = A2 = 17,5 kg MC = 17,5.17
= 297,5 kg.cm
C
2) Beban pengemudi didistribusikan ke kanan dan ke kiri a) Penampang 2 Beban di penampang 2 adalah beban pengemudi sebesar 56 kg, karena beban ini diterima 2 penampang maka beban dibagi 2, jadi beban yang digunakan untuk mengkalkulasi beban dipenampang 2 adalah W2 = 56 kg:2
=28 kg l1= l2= 13 cm
W2
B2B1l1 l2C
ΣMA = 0 W2.l1 - B2. ( l1+l2 ) = 0 28.13 – B2.26 = 0
B2 = B2 = 14 kg
B1= B2 = 14 kg
MC = 14 Kg.13 cm = 182 kg.cm
W1
BR2BR1l1 l2C
b) Penampang 1 Beban yang digunakan adalah beban dari penumpang yang duduk
telentang, jadi beban yang didapat adalah beban kaki pengemudi. W1 = 13 kg l1= l2= 11,5 cm
ΣMA = 0 W2.l1 - BR2. ( l1+l2 ) = 0 13.11,5 – BR2.23 = 0
BR2 = BR2 = 6,5 kg BR1 = BR2 = 6,5 kg
MC = 6,5.11,5 = 74,75 kg.cm
3) Perhitungan reaksi tumpuan rangka utama pada sumbu roda depan dan belakang
Dari beban yang dihitung diatas, maka dapat digunakan sebagai perhitungan. Beban yang diterima pada sumbu roda depan dan belakang digambarkan dan dapat dihitung dengan data sebagai berikut:A1 = 17,5 kg l1= 45 cm B1 = 14 kg l2= 14 cm BR1 = 6,5 kg l3= 73 cm
l4= 10 cmA1
EAl1 l3
C
B1 BR1
D Bl2 l4
ΣMA = 0
A1. l1+ B1.( l1+ l2) + BR1.( l1+ l2+ l3 ) – B. ( l1+ l2+ l3 + l4) = 0
17,5. 45 + 14.59 + 6,5.132 – B.142 = 0
787,5 + 826+858 – B.142 = 0
B =
B = 17,4 Kg
ΣMB = 0
A – A1.(l2 + l3+ l4 ) + B1.( l3+ l4 ) + BR1. l4 = 0
A – 17,5.97 – 14.83 – 6.5.10 = 0
A.142 – 1697,5 – 1162 – 65 = 0
A =
A = 20,595 Kg
MC = A. l1
= 20,595.45 = 926,775 kg.cm
MD = A. ( l1+l2 ) – A1.l2
= 20,595.59 – 17,5.14 = 970,105kg.cm
ME = A. ( l1+l2+ l3 ) – A1. ( l2+ l3) – B1.l3
= 20,595.132 – 17,5.87 – 14.73 = 174,04kg.cm