LAPORAN TUGAS AKHIR RANCANG ULANG SISTEM KEMUDI PADA MOBIL ETHANOL

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

LAPORAN TUGAS AKHIR RANCANG ULANG SISTEM KEMUDI PADA MOBIL ETHANOL

Disusun guna memenuhi sebagian syarat Untuk menyelesaikan studi dan mendapatkan gelar Ahli Madya Teknik Mesin

Disusun oleh :

Disusun Oleh: SETYO AJI SRIHARTONO I 8608030

PROGRAM STUDI D-III TEKNIK MESIN OTOMOTIF FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012 commit to user


digilib.uns.ac.id

HALAMAN PERSETUJUAN RANCANG ULANG SISTEM KEMUDI PADA MOBIL ETHANOL

Disusun Oleh : SETYO AJI SRIHARTONO I 8608030

Telah disetujui untuk dapat dipertahankan dihadapan Tim Penguji Proyek Akhir Program Studi DIII Teknik Mesin Otomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Hari

:

Tanggal

:

Pembimbing I

Pembimbing II

WIBOWO, ST. MT NIP. 196904251998021001

JAKA SULISTYA BUDI, ST NIP. 196710191999031001

commit to user

ii


digilib.uns.ac.id

PENGESAHAN Proyek Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim penguji Proyek Akhir Program Studi D III Teknik Mesin Otomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima untuk memenuhi persyaratan mendapat gelar Ahli Madya.

Pada hari

:

Tanggal

:

Tim Penguji Proyek Akhir 1.

Ketua/Penguji I Wibowo, S.T., M.T. ( 19690425 1999802 1 001 )

2.

(

)

(

)

(

)

(

)

Penguji II Jaka Sulistya Budi, S.T. (19671019 199903 1 001 )

3.

Penguji III Ir. Wijang Wisnu Raharjo, M.T. ( 19681004 199903 1 002 )

4.

Penguji IV Eko Prasetya Budiana , S.T., M.T. ( 19710926 199903 1 002 )

Mengetahui, Ketua Program D-III Teknik Mesin Fakultas Teknik UNS

Disahkan, Koordinator Proyek Akhir Fakultas Teknik UNS

Heru Sukanto, ST.MT Jaka Sulistya Budi, S.T. NIP. 197207311997021001commit to userNIP. 196710191999031001

iii


digilib.uns.ac.id

MOTTO Janganlah menjadi yang terbaik untuk diri sendiri tetapi jadilah yang terbaik untuk semua orang. Jangan berusaha menjadi orang lain tetapi berusahalah untuk menjadi dirimu apa adanya. Sukses adalah ketika kita mampu mempersembahkan hasil yang terbaik untuk diri kita sendiri dan orang lain. Jangan mencintai makhluk atau pekerjaan melebihi cintamu kepada Allah SWT.

commit to user

iv


digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN Laporan Proyek Akhir ini kami persembahkan kepada : 1. Kedua Orang tuaku, Bapak Nano Sudarmono dan Ibu Slamet Mulyanti tercinta terima kasih atas semua dukungan, do’a materi dan segala bimbingannya. 2. Semua keluargaku yang tersayang terima kasih atas semua dukungan, do’a dan materi yang telah diberikan. 3. Kekasihku yang tersayang yang telah memberi suport dan dukungannya sehingga laporan ini dapat terselesaikan. 4. Rekan-rekan mahasiswa D-III Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta angkatan 2008 terima kasih atas semua bantuannya. 5. Teman-teman kelompok Proyek Akhir ( Agung, Aji, Safriul ) terima kasih atas semua kerja sama dan bantuannya. 6. Semua orang yang telah berjasa bagi penulis atas terselesainya laporan ini. 7. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Proyek Akhir ini. 8. Almamater Universitas Sebelas Maret Surakarta.

commit to user

v


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK

SETYO AJI SRIHARTONO TA, 2011, “LAPORAN PROYEK AKHIR MOBIL ETHANOL : RANCANG ULANG SISTEM KEMUDI” PROGRAM DIPLOMA TIGA, TEKNIK MESIN OTOMOTIF, FAKULTAS TEKNIK, UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Proyek akhir ini bertujuan untuk merubah sistem kemudi pada mobil ethanol supaya lebih nyaman dari mobil yang sudah ada. Proyek ini memodifikasi sistem kemudi yang telah ada menjadi sistem kemudi yang dapat disesuikan/disetel sehingga nyaman untuk dikendarai. Proses pengerjaan sistem kemudi diawali dengan pembuatan desain, melepas sistem kemudi yang lama, memotong bahan, pengelasan, pengecatan serta merangkai sistem kemudi yang baru. Dari hasil memodifikasi didapat 5 pilihan sudut kemudi yang dapat disetel, sehingga menambah kenyamanan pengemudinya.

commit to user

vi


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya. Sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir dan laporan yang berjudul ”Rancang Ulang Sistem Kemudi Pada Mobil Ethanol”. Proyek akhir ini dibuat untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar Ahli Madya dan untuk menyelesaikan program studi D-III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Banyak upaya dan usaha keras yang penulis kerjakan untuk mengatasi hambatan dan kesulitan yang ada selama pengerjaan proyek akhir ini. Dan berkat rahmat Allah SWT dan bantuan dari segala pihak, akhirnya tugas ini dapat terselesaikan. Untuk itu dalam kesempatan yang bahagia ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya. 2. Bp. Heru Sukanto, S.T., M.T. selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Bp. Jaka Sulistya Budi, S.T. selaku Koordinator Proyek Akhir Serta selaku Dosen pembimbing II Proyek akhir 4. Bp.Wibowo, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I Proyek Akhir. 5. Semua Dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 6. Bapak dan Ibu tercinta beserta semua keluarga yang telah memberikan dukungan, do’a dan bimbingan kepada penulis. 7. Rekan-rekan mahasiswa D-III Teknik Mesin Otomotif angkatan 2008 yang telah banyak membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini. 8. Semua orang yang telah memberi kasih sayang, cinta, do'a dan semangat untuk penulis. commit to user

vii


digilib.uns.ac.id

9. Semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya Proyek Akhir dan penyusunan laporan ini. Penulis yakin tanpa bantuan dari semua pihak, karya ini akan sulit terselesaikan dalam hal perancangan, pengerjaan alat, pembuatan laporan, dan dalam ujian pendadaran. Penulis menyadari banyak kekurangan dalam penyusunan laporan ini, maka penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kemajuan bersama. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya dan serta dapat menambah wawasan keilmuan bersama.

Surakarta,

Pebruari 2012

Penulis

commit to user

viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI Halaman Judul ............................................................................................. i Halaman Persetujuan ................................................................................... ii Halaman Pengesahan ................................................................................... iii Halaman Motto ............................................................................................ iv Halaman Persembahan ................................................................................. v Abstrak ........................................................................................................ vi Kata Pengantar ............................................................................................ vii Daftar Isi ..................................................................................................... ix Daftar Tabel ................................................................................................. xii Daftar Gambar ............................................................................................. xiii Daftar Lampiran .......................................................................................... xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ............................................................ 1 1.2 Rumusan Masalah ..................................................................... 2 1.3 Batasan Masalah ........................................................................ 2 1.4 Tujuan Proyek Akhir ................................................................ 2 1.4.1

Tujuan Akademis .................................................... 2

1.4.2

Tujuan Teknis ......................................................... 2

1.5 Manfaat Proyek Akhir .............................................................. 2 1.6 Sistematika Penulisan Laporan Proyek Akhir ........................... 3

commit to user

ix


digilib.uns.ac.id

BAB II DASAR TEORI 2.1 Uraian ........................................................................................ 4 2.2 Komponen Umum Sistem Kemudi ........................................... 5 2.2.1 Batang Kemudi ......................................................... 5 2.2.2 Gigi Kemudi .............................................................. 9 2.2.3 Sambungan Kemudi ................................................... 12 2.3 Perbandingan Karakteristik Roda Gigi ..................................... 12 2.4 Sistem Kemudi Rak dan Pinion ............................................... 13 BAB III PROSES PENGERJAAN DAN RINCIAN BIAYA 3.1 Dasar Proses Pembuatan ............................................................ 19 3.2 Kontruksi Sistem Kemudi .......................................................... 20 3.3 Kontruksi Rangka Dan Batang Kantilever ................................. 22 3.3.1 Bentuk Rangka Dan Batang Kantilever ...................... 22 3.3.2 Kekuatan Rangka Dan Batang Kantilever .................. 23 3.3.2.1 Kekuatan Rangka ........................................ 23 3.3.2.2 Kekuatan Batang Kantilever ........................ 28 3.3.3 Sambungan .................................................................. 31 3.4 Pengecatan ................................................................................. 31 3.5 Rincian Biaya ............................................................................. 32 3.5.1 Biaya Harga Bahan ...................................................... 32 3.5.2 Biaya Harga Alat dan Jasa ........................................ 34 BAB IV ANALISA PERBANDINGAN 4.1 Perbandingan Sistem Kemudi .................................................. 35 commit to user

x


digilib.uns.ac.id

4.1.1 Posisi Setir ................................................................... 35 4.1.2 Posisi Jok ..................................................................... 36 4.1.3 Sambungan Universal Joint ......................................... 36 4.1.4 Diameter Setir .............................................................. 37 4.1.5 Posisi Pedal ................................................................. 37 4.1.6 Bentuk Dudukan Kemudi............................................ 38 4.2 Perbandingan Rentang Dimensi ............................................... 39 4.3 Hasil Pengambilan Data Kenyamanan Mobil Ethanol .............. 44 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ............................................................................... 46 5.2 Saran ......................................................................................... 47 Daftar Pustaka Lampiran

commit to user

xi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Hasil Perhitungan Rangka .........................................................

27

Tabel 2 Biaya harga bahan ......................................................................

32

Tabel 3 Biaya harga alat .......................................................................... 34 Tabel 4 Biaya Tukang/Jasa .....................................................................

34

Tabel 5 Hasil Perbandingan Rentang Dimensi ......................................... 41 Tabel 6 Jawaban Responden Mengenai Kenyamanan Mobil Ethanol ...... 43

commit to user

xii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.

Cara Kerja bracket column ................................................. 6

Gambar 2 2.

Penyetelan posisi roda kemudi ............................................ 6

Gambar 2.3.

Mekanisme steering lock ..................................................... 7

Gambar 2.4.

Batang kemudi model mesh ................................................. 8

Gambar 2.5.

Batang kemudi tipe bola ...................................................... 8

Gambar 2.6.

Gigi kemudi model cacing dan sector roller ....................... 9

Gambar 2.7.

Gigi kemudi model cacing dan sector ................................. 10

Gambar 2.8.

Gigi kemudi model screw pin ............................................. 10

Gambar 2.9.

Gigi kemudi model screw dan nut ...................................... 11

Gambar 2.10. Gigi kemudi model recirculating ball ................................. 11 Gambar 2.11. Gigi kemudi tipe rak dan pinion ......................................... 12 Gambar 2.12. Rak pada steering rack housing .......................................... 13 Gambar 2.13. Tie rod ................................................................................. 14 Gambar 2.14. Ujung tie rod ........................................................................ 14 Gambar 2.15. Lengan knukel ..................................................................... 15 Gambar 2.16. Steering knukel .................................................................... 15 Gambar 2.17. Kontak gigi rak dan pinion .................................................. 17 Gambar 2.18. Kontruksi ban ...................................................................... 19 Gambar 2.19. Gambar penampang ban bias dan ban radial ....................... 20 Gambar 3.1.

Bentuk rangka dan batang kantilever ................................

22

Gambar 3.2 . Sudut pada rangka .............................................................. 23 Gambar 3.3. Kontruksi rangka .................................................................. .. 24 commit to user

xiii


digilib.uns.ac.id

Gambar 3.4 Distribusi gaya pada batang rangka .................................... ... 24 Gambar 3.5 Skema gaya batang ABC .................................................... .. 25 Gambar 3.6 Gaya potongan pada x-x ......................................................... 25 Gambar 3.7 Gaya potongan pada y-y ......................................................... 26 Gambar 3.8 Diagram BMD ....................................................................... .. 27 Gambar 3.9 Penampang bahan rangka ...................................................... .. 27 Gambar 3.10 Kontruksi batang kantilever .................................................... 28 Gambar 3.11 Gaya awal yang bekerja ......................................................... . 28 Gambar 3.12 Hasil pemindahan gaya .......................................................... . 29 Gambar 3.13 Penampang bahan pengunci ................................................... . 30 Gambar 4.1.1 Posisi setir .......................................... .................................... 35 Gambar 4.1.2 Posisi jok .......................................... ...................................... 36 Gambar 4.1.3 Sambungan universal joint ................................. ................... 36 Gambar 4.1.4 Diameter setir ..................................... ................................... 37 Gambar 4.1.5 Posisi pedal ............................................................................ 38 Gambar 4.1.6 Bentuk dudukan kemudi.......................................................... 38 Gambar 4.2.1 pengukuran tinggi lantai dengan roda kemudi ........................ 39 Gambar 4.2.2 pengukuran tinggi lantai dengan roda kemudi ........................ 39 Gambar 4.2.3 pengukuran tinggi lantai dengan kaca terbawah...................... 39 Gambar 4.2.4 pengukuran tinggi lantai dengan pedal……………………… 40 Gambar 4.2.5 pengukuran jarak pedal gas, rem, dan kopling……………… 40 Gambar 4.2.6 pengukuran jarak kemudi dengan kursi/jok….……………… 40 Gambar 4.2.7 pengukuran jarak kursi/jok dengan pedal………………….... 41

commit to user

xiv


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 : Sifat baja konstruksi umum menurut DIN 17100 Lampiran 2 : Angket responden kenyamanan mobil ethanol Lampiran 3 : Gambar – gambar sistem kemudi

commit to user

xv

1 digilib.uns.ac.id


BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang Masalah Fakultas teknik Universitas Sebelas Maret jurusan mesin otomotif kini telah berhasil membuat mobil dengan body berbahan dari komposit sedangkan chasisnya diambil dari chasis mobil Honda civic excellent keluaran tahun 70an. Selain itu bahan bakar yang digunakan adalah bahan bakar ethanol. Namun pada mobil yang telah dibuat terdapat beberapa kekurangan, diantaranya yaitu pada sistem kemudi. Kekurangan pada sistem kemudi itu sendiri antara lain pada posisi kemudi terlalu tinggi, posisi kemudi terlalu kekiri sedangkan jok terlalu kekanan ( kurang sejajar ), kemudi terlalu berat dan posisi pedal dengan lantai terlalu tinggi. Maka dengan permasalahan diatas dilakukan perancangan ulang sistem kemudi agar lebih nyaman. Dimana dalam perancangan tersebut dilakukan penggeseran posisi kemudi dan membuat kemudi dengan sistem adjustable ( bisa disesuaikan ). alasan dari penggunaan sistem adjustable itu sendiri karena terdapat masalah dengan penentuan sudut kemudi yang pas bagi pengemudi, karena setiap pengemudi mempunyai postur tubuh dan kenyamanan sendiri – sendiri. dengan sistem adjustable diharapkan kemudi yang telah didesain ulang akan lebih nyaman karena ketinggian kemudi dapat disesuaikan dengan tinggi pengemudi atau disesuaikan sesuai kenyamanan pengemudi itu sendiri.

1.2.Rumusan Masalah Dalam Proyek Akhir ini permasalahan dapat dirumuskan sebagai berikut: “Bagaimana merubah sistem kemudi pada mobil ethanol menjadi sistem kemudi yang dapat disesuiakan?”

commit to user

1


2 digilib.uns.ac.id

1.3.Batasan Masalah Agar tidak berkembang terlalu luas, maka penyusun membatasi pembahasan masalah proyek akhir ini pada perubahan dan penggantian komponen sistem kemudi yang meliputi ; perubahan sistem kemudi yang dapat disesuiakan dengan 5 pilihan sudut kemudi, penggantian roda kemudi, perubahan posisi jok, perubahan dudukan batang kemudi dan perubahan posisi pedal. 1.4.Tujuan Proyek Akhir Penyusunan Proyek Akhir mempunyai tujuan yang dapat dikelompokkan menjadi tujuan secara akademis dan teknis. Adapun tujuan-tujuan tersebut dapat diuraikan sebagai berikut: 1.4.1.Tujuan akademis a. Sebagai syarat kelulusan bagi mahasiswa yang menempuh program diploma tiga teknik mesin otomotif. b. Sebagai sarana pengamatan dan analisa teknis bagi mahasiswa. c. Sebagai aplikasi ilmu teknik yang telah didapat dalam proses perkuliahan baik praktis maupun teoritis. 1.4.2.Tujuan teknis a. Mampu membuat sistem kemudi yang adjustable ( dapat disesuiakan ) b. Mampu merubah posisi jok, pedal, dan dudukan batang kemudi. 1.5.Manfaat Proyek Akhir Proyek Akhir ini diharapkan dapat bermanfaat bagi mahasiswa. Adapun manfaat-manfaat tersebut dapat dijabarkan sebagai berikut: a. Melatih mahasiswa dalam menerapkan ilmu yang telah diperoleh dalam bangku perkuliahan. b. Melatih daya kreasi dan inovasi mahasiswa dalam melakukan analisa teknis. c. Melatih mahasiswa dalam bekerja team. commit to user d. Melatih mahasiswa dalam situasi kerja nyata.

3 digilib.uns.ac.id


1.6.Sistematika Penulisan Laporan Proyek Akhir Sistematika yang digunakan dalam penyusunan proyek akhir ini dapat dirumuskan sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Dalam bab ini menerangkan tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan proyek akhir, manfaat proyek akhir, dan sistematika penulisan laporan proyek akhir. BAB II DASAR TEORI Dalam bab ini dijelaskan mengenai uraian tentang kemudi, komponen umum, perbandingan karakteristik tipe roda gigi, tipe rak and pinion, ban dan pelek roda. BAB III PROSES PENGERJAAN DAN RINCIAN BIAYA Dalam bab ini menguraikan tentang langkah-langkah pengerjaan sistem kemudi meliputi merancang ulang sistem kemudi, membongkar sistem kemudi yang lama, memilih bahan, memotong bahan, pengelasan, pengecetan, perangkaian sistem kemudi yang baru serta rincian biaya yang dikeluarkan dalam Proyek Akhir. BAB IV ANALISA Pada bab ini berisi tentang perbandingan antara sistem kemudi yang lama dengan hasil sistem kemudi yang baru, perbandingan rentang dimensi antara mobil ethanol, kijang super, sedan civix exselent dan karimun estilo serta hasil pengambilan data kenyamanan mobil ethanol. BAB V KESIMPULAN Dalam bab ini dipaparkan kesimpulan dan saran terhadap proses kerja yang telah dilakukan dalam proyek akhir.

commit to user

4 digilib.uns.ac.id


BAB II DASAR TEORI

2.1. Uraian Sistem kemudi yang merupakan bagian dari sistem Chasis-Transmisi berfungsi sebagai pengatur arah kendaran dengan cara membelokkan roda depan. Sistem kemudi yang dipakai pada kendaraan jika ditinjau dari tenaga yang dipakai untuk membelokkan roda kemudi dapat dibedakan menjadi: a. Kemudi manual Pada kemudi ini semua tenaga yang dibutuhkan untuk membelokkan roda datang dari roda kemudi yang diputar oleh tenaga pengemudi. b. Power steering Pada sistem kemudi ini tenaga yang dibutuhkan untuk membelokkan datang dari tenaga hidrolik atau elektrik, tidak datang dari pengemudi. Putaran lingkaran roda kemudi dari pengemudi hanya merupakan suatu sinyal bagi sistem tenaga pada sistem kemudi. Sedangkan ditinjau dari jumlah roda yang berbelok saat roda kemudi diputar, dapat dibedakan: a. Sistem kemudi 2 roda Sistem ini hanya menggunakan 2 roda (umumnya roda depan) untuk mengendalikan arah kendaraan b. Sistem kemudi 4 roda Pada sistem ini keempat roda digunakan untuk mengendalikan arah gerakan. Belokan roda depan berfungsi sebagai pemberi arah sedangkan belokan roda belakang berfungsi sebagai pengendali atau penyetabil arah gerakan kendaraan. Kerja sistem kemudi secara garis besar dapat diterangkan sebagai berikut: Saat steering wheel (roda kemudi) diputar steering column (batang kemudi) akan meneruskan tenaga putarnya ketosteering commit user gear (gigi kemudi), yang akan

4

5 digilib.uns.ac.id


memperbesar tenaga putar ini sehingga menghasilkan momen yang lebih besar untuk menggerakkan roda depan melalui steering linkage (sambungan kemudi). Tipe sistem kemudi yang digunakan tergantung dari setiap mobil dipengaruhi oleh sistem pemindah daya, suspensi, dan apakah digunakan sebagai mobil penumpang atau komersial. Tipe yang banyak digunakan saat ini adalah tipe recirculating ball dan tipe rack and pinion, khususnya untuk mobil penumpang. Bersama dengan sistem suspensi, sistem kemudi memegang peran penting dalam

menunjang

kemudahan

dan

kenyamanan

dengan

senantiasa

memperhatikan keamanan saat pengemudian berlangsung, baik pada level kecepatan tinggi, sedang, maupun rendah. Sistem kemudi yang baik harus memenuhi persyaratan sebagai berikut: a. Mampu mengendalikan arah kendaraan dari berbagai situasi jalan, jenis tikungan atau belokan dan kecepatan. b. Menjamin stabilitas gerak dan arah kendaraan dalam berbagai kondisi jalan dan kecepatan. c. Tidak banyak menguras tenaga putar dari pengemudi saat memutar roda kemudi. d. Tidak membahayakan pengemudi saat terjadi kecelakaan. 2.2. Komponen Umum Sistem Kemudi Secara umum sistem kemudi terdiri dari tiga bagian utama yang menunjang kerja kemudi: 1. Batang kemudi 2. Gigi kemudi 3. Sambungan kemudi 2.2.1. Batang Kemudi Batang kemudi merupakan bagian yang meliputi sambungan-sambungan kemudi. Bagian-bagian tersebut antara lain poros utama yang berfungsi meneruskan putaran roda kemudi ke gigi kemudi, dan column tube yang mengikat poros utama ke bodi. Ujung atas dari poros utama dibuat commit to user

6 digilib.uns.ac.id


meruncing dan bergerigi, dan roda diikatkan di tempat tersebut dengan sebuah mur pengikat. Batang kemudi juga merupakan mekanisme penyerap energi yang menyerap gaya dorong dari pengemudi saat terjadi kecelakaan. Batang kemudi dipasang pada bodi melalui bracket column tipe breakaway sehingga batang kemudi dapat bergeser turun saat terjadi kecelakaan. Cara kerja pada waktu terjadi kecelakaan seperti terlihat pada gambar 2.1.

Ganbar 2.1 cara kerja bracket column Bagian bawah poros utama dihubungkan pada gigi kemudi melalui sambungan universal yang berfungsi memperkecil atau meredam kejutan akibat dorongan jalan ke roda kemudi melalui gigi kemudi. Pada jenis mobil tertentu juga dilengkapi sistem kontrol kemudi, diantaranya mekanisme steering lock untuk mengunci poros utama. Mekanisme tilt steering untuk memungkinkan penyetelan posisi vertikal roda kemudi, serta mekanisme telescopic steering agar diperoleh panjang poros utama yang diinginkan seperti terlihat pada gambar 2.2. dan gambar 2.3

commit to userroda kemudi Gambar 2.2 Penyetelan posisi

7 digilib.uns.ac.id


Gambar 2.3. Mekanisme steering lock

Berdasarkan reaksi terhadap kecelakaan, poros utama dan batang kemudi dibedakan menjadi dua jenis, yakni: 1. Non Collapsible Pada tipe ini poros utama dan batang kemudi tidak mengalami runtuh saat terjadi benturan akibat kecelakaan, sehingga keamanan untuk tipe ini kurang terjamin. 2. Collapsible Untuk tipe ini akan terjadi runtuhnya poros utama dan batang kemudi saat kecelakaan. Berdasarkan bahan dan kontruksi yang digunakan, tipe ini dibagi menjadi: a. Tipe mesh Tipe mesh mempunyai kolom dengan struktur jaring dan poros utamanya terdiri dari bagian atas dan bawah yang disambung dengan plastik pin. Sedang pada column bracket-nya dipasang capsule. saat terjadi benturan, poros utama dan kolomnya akan mengalami runtuh, maka capsule column bracket akan terlepas dan poros dan batang kemudinya tertekan kebawah. Lihat pada gambar 2.4 dibawah ini:

commit to user

8 digilib.uns.ac.id


Gambar 2.4. Batang kemudi model mesh. b. Tipe bola Kolom tipe ini terdiri dari dua bagian atas dan bawah, yang tersambung oleh ball bearing, sedang poros utamanya terdiri dari bagian atas dan bawah yang tersambung dengan plastic pin. Saat terjadi benturan keras maka kolom dan poros utamanya akan mengalami penyusutan, tenaga ini akan diserap oleh ball bearing yang dipasang pada lower dan upper tube sehingga pengemudi terhindar dari bahaya. Mekanismenya seperti terlihat pada gambar 2.5.

Gambar 2.5. Batang kemudi tipe bola. Kedua jenis diatas mempunyai karakteristik yang memiliki kelebihan dan kekurangan sebagai berikut : a. Model Non Collapsible Keuntungan : -

Poros utamanya lebih kuat sehingga banyak digunakan pada mobil ukuran besar dan mobil niaga.

-

Kontruksinya lebihcommit sederhana. to user


9 digilib.uns.ac.id

Kerugian : -

Saat kecelakaan terjadi, kemudi tidak dapat menyerap goncangan sehingga keselamatan kurang terjamin.

b. Model Collapsible Keuntungan : -

Saat benturan, goncangan dapat diserap oleh kemudi sehingga pengemudi dapat lebih terjamin keselamatannya.

Kerugian : -

Poros utamanya kurang kuat, sehingga hanya digunakan pada mobil ukuran kecil dan penumpang.

-

Kontruksinya lebih rumit.

2.2.2. Gigi Kemudi Gigi kemudi selain untuk mengarahkan roda depan, juga berfungsi sebagai gigi reduksi untuk memperbesar putaran roda kemudi sehingga tidak terasa berat. Untuk itu diperlukan perbandingan reduksi yang disebut juga perbandingan gigi kemudi. pada umumnya perbandingan tersebut antara 18 – 20 : 1. Perbandingan yang semakin besar akan menyebabkan kemudi menjadi semakin ringan akan tetapi jumlah putaran akan bertambah banyak untuk menghasilkan sudut belok yang sama. Berdasarkan kontruksi gigi yang dipakai, maka gigi kemudi dapat diklasifikasikan menjadi beberapa bagian : a. Model cacing dan Sector Roller Gigi cacing berkaitan dengan sector roller di bagian tengahnya. Gesekannya dapat merubah sentuhan antara gigi dengan gigi menjadi sentuhan menggelinding. Kontruksinya terlihat pada gambar 2.6.

commit to user Gambar 2.6. Gigi kemudi model cacing dan sector roller

10 digilib.uns.ac.id


b. Model cacing dan Sector Pada model ini, hubungan gigi cacing dan sector berkaitan secara langsung. Kerja gigi kemudi seperti terlihat pada gambar 2.7 di bawah ini.

Gambar 2.7. Gigi kemudi model cacing dan sector

c. Model screw pin Pada jenis roda kemudi ini, bekerja dengan mekanisme hubungan pin yang berbentuk tirus yang bergerak sepanjang gigi cacing, dimana seperti yang dapat dilihat pada gambar 2.8.

Gambar 2.8. Gigi kemudi model screw pin

d. Model Screw dan Nut Di bagian bawah poros utama terdapat ulir dan sebuah nut terpasang padanya. Pada nut terdapat bagian yang menonjol dan dipergunakan tuas yang terpasang pada rumahnya, seperti terlihat pada gambar 2.9.

commit to user



Gambar 2.9. Gigi kemudi model screw dan nut.

e. Model Recirculating Ball Model ini peluru – peluru diisikan dalam lubang – lubang nut dan gigi cacing. Mempunyai sifat yang baik dalam menahan keausan dan goncangan. Mekanisme kerja tipe ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini. 2.10.

Gambar 2.10. Gigi cacing model recirculating ball.

f. Model Rak dan Pinion Gerakan putar pinion diubah secara langsung oleh rak menjadi gerakan linear. Model rak – pinion mempunyai kontruksi yang sederhana, sudut belok tajam dan ringan, tetapi goncangan yang diterima dari permukaan jalan mudah diteruskan ke roda kemudi. Model rak pinion dapat dilihat pada gambar dibawah ini. 2.11 commit to user



Gambar 2.11. Gigi kemudi tipe rack dan pinion.

2.2.3. Sambungan Kemudi Sambungan kemudi adalah kombinasi dari batang – batang dengan lengan dimana bekerja untuk meneruskan gerakan gigi kemudi ke roda – roda depan kiri dan kanan. Sambungan kemudi harus dapat dengan tepat meneruskan gerakan roda kemudi ke roda – roda depan pada saat kendaraan bergerak naik – turun saat berjalan. Ada dua macam sambungan kemudi, yaitu sambungan kemudi untuk suspensi rigid dan sambungan kemudi untuk suspensi independen. Untuk suspensi rigid terdiri dari lengan pitman, drag link, lengan knukle, tie rod, dan tie rod end ( ujung tierod ). Sedangkan untuk suspensi independen terdapat sepasang tie rod yang disambungkan dengan relay rod ( pada tipe rak dan pinion, rak berfungsi sebagai relay rod ). Sebuah pipa dipasangkan diantara tie rod dan ujung tie rod untuk penyetelan panjang batang. 2.3.

Perbandingan Karakteristik Tipe Roda Gigi Penggunaan tipe gigi kemudi untuk tiap kendaraan sesuai dengan fungsi operasional yang didasarkan pada pertimbangan karakteristik bentuk dan kontruksi tanpa mengesampingkan faktor keamanan, ekonomis, dan kenyamanan sebagai fungsi utama komponen chasis dan transmisi. Saat ini yang paling dominan dipakai dalam kendaraan adalah tipe recirculating ball dan rak – pinion. Tipe rak dan pinion bila dibandingkan dengan tipe recirculating ball memiliki keuntungan sebagai berikut : commit to user



-

Kontruksinya sederhana dan lebih ringan Dengan sifat diatas tipe ini relatif efisien karena gear box yang diperlukan tidak terlalu besar, dan rak yang digunakan juga berperan sebagai sambungan langsung terhadap kemudi, sehingga relay rod tidak dibutuhkan.

-

Kontak gigi terjadi secara langsung Sifat diatas membuat tipe rak dan pinion dirasa lebih responsif dibandingkan dengan tipe recirculating ball.

-

Hambatan geser kecil Kemudi tipe ini mampu memindahkan momen yang lebih baik, sehingga dipandang putaran kemudi relatif lebih kecil.

-

Perawatan lebih mudah Hal ini dimungkinkan, karena kontruksi dari roda gigi yang tertutup sehingga memudahkan dalam perawatan.

2.4.

Sistem Kemudi Tipe Rak Dan Pinion Model rak dan pinion pada umumnya dimanfaatkan pada kendaraan berukuran kecil hingga sedang. Secara umum selain dari komponen utama penyusun sistem kemudi seperti yang telah diterangkan didepan, tipe rak dan pinion tersusun dari komponen berikut : a. Rak Rak dalam tipe rak dan pinion berfungsi sebagai relay rod yang menghubungkan kemudi dan gigi secara langsung. Perkaitan rak dan pinion dapat diatur oleh rack guide dengan menyetel baut pengatur ( adjusting screw ). Adapun gambar tipe kemudi rak dan pinion dapat dilihat dibawah ini. 2.12

Gambar 2.12. Rack pada steering rack housing. commit to user



b. Tie rod Dengan ujung yang berbentuk ulir, tie rod dimungkinkan dapat distel dengan memutar bola hubungan tie rod dan rumah rak, sehingga toe in dapat diperoleh sesuai dengan ukuran yang di inginkan. Gambar tie rod dapat dilihat dibawah ini.2.13

Gambar 2.13. Tie Rod

c. Ujung tie rod Ujung tie rod yang ditunjukkan pada gambar 2.14 dibawah ini berfungsi sebagai penghubung tie rod dengan lengan knukle. Pada ujung tie rod dilengkapi dengan sambungan bola, yang untuk kendaraan penumpang biasanya digunakan tipe sambungan bola tanpa pelumasan, untuk itu bahan model ini harus tahan gesekan dan memiliki daya tutup terhadap debu yang cukup baik dan memerlukan gemuk yang khusus untuk perawatan.2.14

Gambar 2.14. Ujung Tie rod.

d. Lengan knukle commit to user



Berfungsi sebagai penerus gerakan tie rod ke roda depan melalui steering knukle. Adapun gambar lengan knukle dapat dilihat dibawah ini. 2.15

Gambar 2.15. Lengan Knukel

e. Steering knuckle Seperti terlihat pada gambar 2.16 dibawah ini, bagian ini berfungsi sebagai penahan beban yang terjadi pada roda depan dan sekaligus sebagai poros putaran roda.

Gambar 2.16. Steering knuckle Sesuai dengan letak pinion, tipe kemudi rak – pinion dapat diklasifikasikan sebagai berikut : 1. Pinion tengah tie rod pinggir Pada tipe ini, posisi pinion berada ditengah antara tie rod kanan dan kiri. Model kontruksi semacam ini paling banyak digunakan pada mobil, karena dipandang memiliki keunggulan sebagai berikut. commit to user



- Jika terjadi kecelakaan, keamanan lebih terjamin karena tidak terhubung secara langsung dengan batang kemudi. - Produksi lebih efisien untuk dibuat kemudi kiri dan kanan Selain keunggulan diatas, juga terdapat kekurangan sebagai berikut : - Kontak gigi kecil - Pemegasan tidak baik - Pemakaian tempat besar 2. Pinion pinggir tie rod tengah Tipe ini jarang dipakai pada kendaraan pada umumnya, namun model ini juga memiliki kelebihan sebagai berikut : - Kontak gigi besar - Pemegasan

baik,

dengan

tie

rod

yang

panjang

memungkinkan pemegasan yang baik akibat perubahan geometri yang kecil. - Pemasangan tie rod bebas atau tidak terikat dengan tinggi lengan suspensi. Selain kelebihan diatas, terdapat juga kekurangan sebagai berikut : - Pemakain tempat yang lebih besar 3. Pinion pinggir tie rod pinggir Model ini banyak di adopsi mobil Volvo, Toyota starlet, dan ford laser. Tinggi dan panjang tie rod terhadap lengan suspensi harus sama. Keunggulan tipe diatas adalah sebagai berikut : - Kontak gigi besar ( pinion miring terhadap rak ) - Harga relatif murah - Memerlukan sedikit tempat Selain kelebihan diatas, terdapat juga kekurangan sebagai berikut : - Pemegasan jelek, karena terot pendek commit to user



Perbandingan bervariasi pada gigi kemudi model rak dan pinion didasarkan pada situasi dan kontruksi rak dan pinion. Adapun perbandingan tersebut dapat dideskripsikan sebagai berikut : 1. Situasi - Pada jalan raya, terjadi pengemudian langsung. Pada situasi semacam ini pengemudi secara langsung merasakan gaya pengemudian yang terjadi pada roda kemudi. - Pada saat parkir, diperlukan gaya pengemudian yang lebih berat. 2. Kontruksi - Jarak puncak gigi rak dibuat tidak sama. - Pada tiap putaran pinion, terjadi perubahan gerak yang jaraknya berubah – ubah. (2.17 )

Gambar 2.17. Kontak gigi rack dan pinion.

Saat pinion diposisi tengah - Diameter kontak pinion lebih besar - Jarak gerak rak lebih panjang - Gaya kemudi berat, sudut yang dihasilkan lebih besar Saat pinion diposisi pinggir - Diameter kontak lebih kecil - Jarak gerak rak lebih pendek - Gaya kemudi ringan, tetapi sudut belok lebih kecil Prinsip kerja rak dan pinion : Pada ujung bawah gigi pinion terdapat hubungan dengan rak, yang apabila roda kemudi diputar maka putaran tersebut akan diteruskan ke rak melalui batang kemudi yang akan memutar gigi pinion yang selanjutnya akan menggerakkan rak bergeser ke kanan dan ke kiri. commit to user



yang diteruskan pada hubungan tie rod dan knukle yang akhirnya menghasilkan sudut belok pada roda depan.

commit to user


digilib.uns.ac.id 19

BAB III PROSES PENGERJAAN DAN RINCIAN BIAYA

3.1. Dasar Proses Pengerjaan Pada dasarnya, proyek akhir dengan judul rancang ulang sistem kemudi pada mobil ethanol supaya lebih nyaman, adalah pebaikan dan pengerjaan ulang sistem kemudi yang semula telah ada agar menjadi lebih nyaman. Proses pengerjaan dimaksudkan untuk memperoleh sistem kemudi yang lebih nyaman dibandingkan sebelumnya. Adapun langkah yang perlu dilakukan dalam proses redesain sistem kemudi adalah sebagai berikut: - Merancang ulang sistem kemudi Dalam melakukan perancangan ulang sistem kemudi ini kita melihat dari beberapa sistem kemudi yang sudah ada dan membandingkan dengan jok yang telah dibuat maka didapat sistem kemudi yang adjustable ( dapat disesuiakan/disetel dengan 5 pilihan sudut kemudi ) - Pembongkaran sistem kemudi lama Pada proses ini sistem kemudi yang telah ada dibongkar untuk didesain menjadi sistem kemudi yang adjustable. - Memilih bahan Bahan dudukan sistem kemudi dipilih dengan mempertimbangkan unsur kekuatan, kemudahan pengerjaan, dan faktor harga ( ekonomi ). - Pemotongan bahan Bahan yang telah diukur sesuai dengan dimensi rancangan, dipotong dan diukur dengan mengecek panjang sistem yang telah dirancang. - Pengelasan Potongan yang telah dihasilkan akan disambung dengan proses pengelasan, hingga diperoleh hasil yang diharapkan. commit to user 19



- Pengecatan Proses pengecatan dilakukan sebagai langkah untuk hasil yang lebih. Dimana bagian yang dicat meliputi dasbort,dudukan dasbort dan dudukan batang kemudinya agar sesuai dengan interior yang ada. - Perangkaian sistem kemudi Perangkaian sistem kemudi adalah sebagai langkah akhir dari redesain sistem kemudi.

3.2. Kontruksi Sistem Kemudi Spesifikasi teknis dari sistem kemudi rak dan pinion yang dipakai dapat digambarkan dengan uraian sebagai berikut : 1. Roda kemudi Roda kemudi sebagai komponen penggerak manual semula mempunyai ukuran 12 inch diganti dengan ukuran 14 inch. dimana secara teknis semakin besar lingkar roda kemudi akan semakin sedikit putaran yang diperlukan roda kemudi untuk membelokan mobil. 2. Dudukan kemudi Dudukan kemudi berfungsi sebagai tempat pengatur sudut pada roda kemudi dimana dalam dudukan kemudi ini terdapat 5 pilihan sudut kemudi dan dilengkapi dengan pengunci yang berfungsi untuk mengunci ketika selesai memindahkan sudut roda kemudi. dudukan batang kemudi ini berbentuk setengah kubus dengan ukuran 13x12 cm dan penguncinya berbentuk batang kantilever. 3. Batang kemudi Batang yang dipergunakan dalam meneruskan putaran roda kemudi ke bagian rak dan pinion. Semula panjang batang kemudi 35,43 inch, dipotong menjadi 13,38 inch. dimana batang kemudi yang dipotong ini difungsikan sebagai batang adjustable. commit to user



4. Sambungan universal joint Sambungan universal joint yang berfungsi meneruskan putaran dari batang kemudi ke roda gigi semula berukuran 8,27 inch di tambah satu sambungan universal joint lagi dengan ukuran 14,96 inch. dimana penambahan satu sambungan universal joint ini difungsikan sebagai sambungan yang bebas untuk menentukan sudut roda kemudi dengan menggeser naik/turun batang kemudi. 5. Poros dan gigi pinion Setelah dilakukan pembongkaran dan pengukuran maka diperoleh data spesifikasi batang dan pinion sebagai berikut : a. Diameter (d1) 

Dalam : 1,2 cm



Luar

: 2,1 cm

b. Jumlah gigi ( z1 ) : 6 buah 6. Rak Sedangkan untuk spesifikasi gigi yang digerakan ( rak ) adalah sebagai berikut. a. Panjang langkah : 12 cm b. Jumlah gigi ( Z2 ) : 25 gigi 7. Tie Rod Panjang tie rod

: 32 cm

8. Lengan Knukel Panjang lengan knukle

: 11 cm

8. Roda a. Pelek Kode spesifikasi pelek : 13 x 50 2,6 commit to user



Artinya : 13

: jari – jari pelek 13 inch

50

: lebar pelek 50 mm

2,6 : tinggi flens pelek b.. Ban Kode spesifikasi ban : 155/65 R 13 Artinya : 155 : lebar ban 155 mm 65

: tinggi ban 65 mm dari diameter pelek

R13 : tipe radial, diameter pelek yang digunakan 13 inch 3.3. Kontruksi Rangka dan Batang kantilever Rangka sebagai dudukan kemudi yang berfungsi menopang beban unit kemudi, sedangkan batang kantilever berfungsi sebagai pengunci adjustable. dimana rangka diperhitungkan memiliki kekuatan dan kontruksi yang kokoh baik dalam keadaan diam maupun ada pergerakan. sedangkan batang kantilever diperhitungkan memiliki kekuatan yang kokoh untuk menahan beban dari pengemudi. 3.3.1. Bentuk rangka dan batang kantilever Setelah mengalami proses pemilihan berbagai alternatif, maka dengan pertimbangan faktor – faktor diatas diambil bentuk rangka dudukan adjustable dan pengunci adjustable ( batang kantilever ) seperti gambar 3.1 penguat

penyangga

Batang kantilever

commit torangka user dan pengunci Gambar 3.1 Bentuk



3.3.2. Kekuatan rangka dan batang kantilever. 3.3.2.1. Kekuatan rangka Dari fungsi utama yang dibuat, maka rangka dan dudukan sistem kemudi tersebut diisyaratkan memiliki karakter yang kuat dan kokoh. Untuk itu diperlukan bahan yang memiliki kriteria diatas sehingga dipilih pipa besi dengan ukuran diameter 3 cm. pemilihan bahan diatas memiliki dasar pertimbangan sebagai berikut : - Kekuatan Kekuatan rangka ditentukan dari jenis material yang digunakan. Untuk menjamin kekuatan rangka sendiri penyusunan rangka dibuat bentuk persegi panjang ditambah 2 penguat pada bagian tengah dan 2 penyangga dari bawah, hingga terjadi hubungan yang saling menguatkan. Pada kontruksi rangka ini diperhitungkan memiliki kekuatan dan kontruksi yang kokoh untuk menahan beban yang harus ditanggung. - Faktor ekonomi Dilihat dari faktor harga, bahan ini sudah cukup untuk menopang sistem kemudi yang dibuat, jika dibandingkan dengan bahan lain yang lebih mahal dan tentunya bahan tersebut mempunyai spesifikasi yang lebih kuat juga. Pada sisi ujung – ujung rangka dibuat agak menyerong seperti gambar dibawah.hal ini dimaksudkan untuk mempermudah dalam pembuatan dasbort

sudut

Gambar 3.2 Sudut kemiringan rangka commit to user



- perhitungan rangka 1,2m

A

B

0,2m

1m

P=50 kg Gambar 3.3 Kontruksi rangka 

Penentuan arah gaya P A

B a

b L

Gambar 3.4 Distribusi gaya pada batang rangka Diket : p = 50 kg ( asumsi ) a = 1,0 m b = 0,2 m L =1,2 m === - 1,38 kg.m ( - )

searah jarum jam

= = = 6,94 kg.m ( + ) commit to user

berlawanan jarum jam



=-

( 3a + b )

=-

( 3 (1) + 0,2 )

= - 3,70 kg =-

( a + 3b )

=-

( 1+ 3 (0,2) )

= - 46,29 kg P=50 kg

MA=1,38 kg.m

A

y

C

1

MB= 6,94 kg.m

x B 0,2

y

x

= 3,70

= 46,29

Gambar 3.5 Skema gaya batang ABC Pot x-x ( B – C ) Vx Nx

MB= 6,94 kg.m

C

B

RBH

x Mx

RB= 46,29

Gambar 3.6 Gaya potongan pada x-x =0 = - 46,29 kg = 6,94 – 46,29.x Titik B ( x=0 ) =0 = - 46, 29 kg = 6,94 – ( 46,29 . 0 ) = 6,94 kg.m commit to user



Titik C ( x=0,2 ) =0 = - 46, 29 kg = 6,94 – ( 46,29 . 0,2 ) = - 2,32 kg.m Pot y-y ( C – A ) P=50 kg

MA=1,38 kg.m

Nx

A

C x- 0,2

Mx

MB= 6,94 kg.m

B

RHB

0,2 x

Vx

RB= -46,29

Gambar 3.7 Gaya pada potongan y-y =0 = - 46,29 + 50 = 3,71 kg = - 46,29.x + 50. (x-0,2) + 6,94

Titik C ( x=0,2 ) =0 = 3,71 kg = - 46,29.0,2 + 50. (0,2-0,2) + 6,94 = - 2,32 kg.m Titik A ( x=1,2 ) =0 = -46,29 + 50 = 3,71 kg = - 46,29.1,2 + 50. (1,2-0,2) + 6,94 = - 1,39 kg.m commit to user



Tabel 1 Hasil perhitungan rangka No 1

2

( kg )

( kg )

( kg.m )

Potongan

Titik

x(m)

Pot(x-x)

B

0

0

-46,29

6,94

B

C

C

0,2

0

-46,29

-2,32

Pot(y-y)

C

0,2

0

3,71

-2,32

C

A

1,2

0

3,71

-1,39

A

Diagram gaya : BMD

6,94 kg

A

C

-1,39 kg

B

-2,32 kg

Gambar 3.8 Diagram BMD Jadi momen maksimumnya adalah 6,94 kg.m

di= 28mm

R = 15 mm

do= 30 mm

Gambar 3.9 Penampang bahan rangka yng terbuat dari besi ST.37 dengan kekuatan tarik

= 440

dan kekuatan geser

= 240

( lampiran : table sifat baja konstruksi umum DIN:17100 )

= = =

{

–

= = 0,54 maka rangka aman commit to user

}



3.3.2.2 Kekuatan pengunci ( batang kantilever ) Batang kantilever digunakan sebagai pengunci adjustable, dimana bahan pengunci terbuat dari besi ST 37. Dengan kekuatan tarik dan kekuatan geser

= 240

( lampiran: table sifat baja

konstruksi umum DIN:17100 ). -

Perhitungan pengunci ( batang kantilever )

Pengunci / Batang kantilever

Gambar 3.11 Kontruksi batang kantilever

16 14

50 kg A

B

RB

RC

Gambar 3.12 Gaya awal yang bekerja ∑

=

= 50kg

∑

=0

.14 +

= 440

= 50 .16 = 0

commit to user



14

+ ( 50 –

14

+ 800 – 16

).16 = 0 = 0 = - 800 = 400

= 50 = 50 - 400 = - 350

50 kg 4

A

2 RC 400 kg

M

RB 350 kg RD

Gambar 3.13 Hasil pemindahan gaya =

+

= 400 – 350 = 50 kg = =

=

= 25,4

=

maka batang kantilever aman

commit to user



D=5mm

R Gambar 3.13 Penampang bahan pengunci M =

.2 +

.4

M = ( -350 kg.2mm ) + ( 400kg.4mm ) M = -700kg.mm + 1600kg.mm M = 900 kg.mm = 9000 N.mm

-

= =

=

= = 366,9 aman Jadi untuk tegangan geser dan tegangan tarik pada batang kantilever dengan ukuran diameter 5 mm aman digunakan.

commit to user



3.3.3. Sambungan Dari berbagai tipe sambungan, proses pengerjaan rangka digunakan sambungan las. Dengan pertimbangan unsur kekuatan ikat dan sifat material yang dipakai maka las yang digunakan adalah las busur listrik. Adapun proses pengelasan yang digunakan sebagai berikut : a. Elektroda Jenis elektroda yang digunakan E 6013 

Diameter

: 3,2 mm



Panjang

: 35 cm



Jenis selaput : High titania



Tebal selaput : 0.65 mm

b. Perangkat pengelasan Pesawat las mempunyai arus searah ( AC ) 

Voltase



Arus sekunder : 160 Ampere

: 220 volt

c. Alat bantu Alat – alat bantu : o Kaca mata alas o Kabel o Palu o Sikat kawat o Tang 3.4. Pengecatan Agar rangka dan dudukan dari sistem tidak terjadi korosi, maka perlu dilakukan pengecatan agar lebih awet. Proses pengecatan : - Membersihkan permukaan yang akan dicat dari kotoran dan karat dengan sikat kawat dan amplas gerinda. - Mengatur kekentalan cat dengan menambahkan thinner dengan perbandingan 1 : 2 agar didapat kekentalan yang diinginkan. commit to user



- Sapukan cat dengan menggunakan kuas pada permukaan yang sudah dibersihkan tadi. - Keringkan bagian yang telah dicat - Ulangi pengecatan pada bagian – bagian yang belum rata.

3.5. Rincian biaya Faktor biaya juga memainkan peranan yang sangat penting dalam membantu perkembangan sistem kemudi ini. Biaya yang berkaitan erat dengan penghasilan suatu produk yang seharusnya memperhitungkan beberapa aspek seperti biaya bahan, alat, pemrosesan, tenaga manusia dan sebagainya. Dibawah ini rincian-rincian biaya yang dikeluarkan dalam pembuatan Proyek Akhir Sistem kemudi. 3.5.1 Rincian biaya untuk membeli bahan Tabel 2 Biaya harga bahan NO MATERIAL/PEKERJAAN

HARGA SATUAN

JUMLAH

TOTAL

1

Pipa pejal ¾”

@ 140.000

1 Batang

140.000

2

Besi plat 1mm

@ 12.000

4 kg

48.000

3

Besi plat 3 mm

@ 12.000

6 kg

72.000

4

Besi Profil U

@ 12.000

10 kg

120.000

5

Plat galvanis 0,6 mm

@ 14.000

12 kg

168.000

6

Universal joint ( kopel steer )

@ 175.000

1 batang

175.000

7

Roda kemudi

@ 300.000

1 buah

300.000

8

Bushing pedal

@ 7.500

2 buah

15.000

9

Bearing

@ 75.000

1 buah

75.000

commit to user



Tabel 2 ( lanjutan ) 10

Per gas

@ 2.500

2 buah

5.000

11

Per kopling

@ 8.000

1 buah

8.000

12

Resin

@ 23.000

2 kg

46.000

13

Gayung besar

@ 5.000

1 buah

5.000

14

Kuas 3”

@ 7.000

3 buah

21.000

15

Thiner

@ 32.500

1 liter

32.500

16

¼ DNT 9007

@ 17.000

1 kaleng

17.000

17

½ Drainey 8756

@ 30.000

1 kaleng

30.000

18

Epoxy AF

@ 15.000

1 kaleng

15.000

19

Ban Bl 155/65-13

@ 415.000

2 buah

830.000

20

Alkohol /Ethanol

@ 38.000

1 liter

38.000

21

Bensin

@ 4.500

5 liter

22.500

22

Karet tie rod

@ 19.000

2 buah

38.000

23

Baut tie rod

@ 5.000

1 buah

5.000

24

Baut 10”

@ 1000

15 biji

15.000

25

Baut 12”

@ 1.500

6 biji

7.500

26

Baut Pedal

@ 10.000

1 buah

10.000

Total

commit to user

2.263.500



3.5.2 Rincian biaya untuk pembelian alat dan jasa

Tabel 3 Biaya harga alat NO

MATERIAL/PEKERJAAN

HARGA SATUAN

JUMLAH

TOTAL

1

Elektroda

@ 20.000

2 kg

40.000

2

Mata bor besi 6 mm

@ 22.000

1 buah

22.000

3

Sikat baja

@ 20.000

1 buah

20.000

4

Sikat kawat

@ 14.000

1 buah

14.000

5

Gerinda selep

@ 12.000

2 buah

24.000

6

Gerinda Potong

@ 12.000

12 buah

144.000

7

Penjepit kertas

@ 2.000

3 buah

6.000

Total

372.000

Tabel 4 Biaya Tukang/Jasa NO MATERIAL/PEKERJAAN

HARGA SATUAN

JUMLAH

TOTAL

1

Potong+sambung cros joint

@ 175.000

1 buah

175.000

2

Adjustable steer

@ 250.000

1 buah

250.000

@ 150.000

2 buah

300.000

@ 5.000

2 buah

10.000

3 4

Perbaikan

Tie

rod

dan

sayapnya Pasang ban Total

commit to user

735.000



BAB IV ANALISA PERBANDINGAN

Dari hasil pekerjaan yang telah dilakukan maka dapat dibuat analisa perbandingan diantaranya perbandingan sistem kemudi sebelum didesain ulang dengan sistem kemudi setelah di desain ulang, perbandingan rentang dimensi antara mobil ethanol dengan mobil kijang super, sedan civic excelent dan karimun serta hasil pengambilan data kenyamanan pada mobil ethanol. 4.1 Perbandingan antara sistem kemudi sebelum dan sesudah didesain ulang 4.1.1 Posisi setir a. Sebelum didesain ulang setir mobil terlalu tinggi dan tegak, sehinga membuat pengemudinya tidak nyaman, dikarenakan dengan kemudi yang tinggi dan tegak pengemudi seperti mengemudikan mini bus. b. Setelah didesain ulang setir lebih nyaman dengan desain adjustable yang bisa disesuaikan dengan tinggi pengemudinya dengan 5 pilihan sudut kemudi dan tentunya tidak tegak seperti mengemudikan mini bus.

Sebelum

Sesudah Gambar 4.1.1 posisi setir

commit to user 35



4.1.2

Posisi jok

a. Sebelum didesain ulang posisi jok terlalu kekiri sehingga tidak simetri dengan kemudi yang ada dan posisi jok juga terlalu rendah, sehingga untuk melihat pandangan kedepan kurang leluasa. b. Setelah didesain ulang posisi jok digeser agak kekanan dan disimetrikan dengan posisi kemudi. Selain itu posisi jok juga ditinggikan sehingga untuk pandangan kedepan lebih leluasa.

Gambar 4.1.2 posisi jok 4.1.3 Sambungan universal joint a. Sebelum didesain ulang sambungan universal joint pendek dan hanya ada satu sambungan sehingga tidak bias dibuat adjustable. b. Setelah didesain ulang sambungan universal joint dipanjangkan dan ditambah satu sambungan lagi yang berfungsi sebagai pengatur adjustable.

Sabelum

Sesudah

Gambar 4.1.3 sambungan universal joint commit to user



4.1.4 Diameter setir a. Sebelum didesain ulang setir berdiameter 12 ½ inch, sehingga putaran roda kemudi yang diperlukan untuk membelokan mobil lebih banyak. dimana secara teknis semakin besar roda kemudi, maka akan semakin sedikit putaran yang diperlukan roda kemudi untuk membelokan mobilnya b. Setelah didesain ulang setir diganti dengan diameter 14 1/6 inch, sehingga Dengan torsi yang sama roda kemudi dengan diameter lebih besar membutuhkan gaya yang lebih kecil dibandingkan dengan roda kemudi yang mempunyai diameter kecil.

Sebelum

Sesudah Gambar 4.1.4 diameter setir

4.1.5 Posisi pedal rem, gas dan kopling a. Sebelum didesain ulang jarak pedal rem, gas dan kopling agak kekiri dan tidak simetri dengan jok yang telah ada. Selain itu posisinya terlalu tinggi dengan lantai mobil, sehingga tidak nyaman untuk dipijak. b. Setelah didesain ulang posisi pedal rem, gas dan kopling digeser agak kekanan disimetrikan dengan posisi kemudi dan jok, dan juga disesuaikan dengan tinggi kursi serta tinggi lantainya.

commit to user



Sesudah

Sebelum

Gambar 4.1.5 posisi pedal rem, gas dan kopling

4.1.6 Bentuk dudukan batang kemudi a. Sebelum didesain ulang bentuk dudukan batang kemudi dengan kerangka mobil terlalu kekiri, sehingga menyebabkan setirnya juga melenceng kekiri. b. Setelah didesain ulang bentuk dudukan batang kemudinya dibuat kekanan serta difungsikan sebagai dudukan dasbort dan adjustablenya.

Sebelum

Sesudah

Gambar 4.1.6 bentuk dudukan batang kemudi

commit to user



4.2 Perbandingan dan pengukuran rentang dimensi antara mobil sedan civic excelent, kijang super, karimun dan ethanol.

Gambar 4.2.1 pengukuran tinggi lantai dengan roda kemudi

Gambar 4.2.2 pengukuran tinggi lantai dengan roda kemudi

Gambar 4.2.3 pengukuran tinggi lantai dengan kaca terbawah commit to user



Gambar 4.2.4 pengukuran tinggi lantai dengan pedal gas, rem, dan kopling

Gambar 4.2.5 pengukuran jarak pedal gas, rem, dan kopling

Gambar 4.2.6 pengukuran jarak kemudi dengan kursi/jok

commit to user



Gambar 4.2.7 pengukuran jarak kursi/jok dengan pedal gas, rem, dan kopling Tabel 5 Hasil perbandingan rentang dimensi antara mobil sedan civic excelent, kijang super, karimun dan ethanol NO

1

2

3

HAL PEMBANDING

SEDAN

KIJANG

KARIMUN

Tinggi lantai dengan Roda kemudi

Tinggi lantai dengan kursi / jok Tinggi lantai dengan Kaca terbawah

ETHANOL

MIN

MAX

510

740

450 mm

550 mm

540 mm

300 mm

270 mm

260 mm

460 mm

670 mm

630 mm

620 mm

800 mm

160 mm

130 mm

130 mm

120 mm

80 mm

120 mm

130 mm

110 mm

Tinggi lantai dengan 4

Pedal gas, rem dan Kopling

5

Jarak antar pedal ( gas, rem, kopling )

commit to user



Tabel 5 ( Lanjutan ) JARAK 6

MIN

MAX 540

MIN

JOK/KURSI

480 mm

540 mm

460 mm

410

MAX

520 mm

660 mm

500 mm

570

MIN

420 mm

340 mm

330 mm

360 mm

MAX

460 mm

460 mm

370 mm

470 mm

DENGAN KEMUDI

700

JARAK JOK/KURSI 7

DENGAN PEDAL GAS, REM, DAN KOPLING

Keterangan

:

1. Perbandingan tinggi lantai dengan roda kemudi mobil ethanol rentang jarak minimal sampai dengan maksimal mampu mencapai rentang jarak dimensi mobil kijang dan karimun. 2. Perbandingan tinggi lanti dengan kursi jok, mobil ethanol posisinya paling tinggi dibandingan ketiga mobil diatas. Dimana pada penetapan ketinggian kursi disesuaikan dengan tinggi lantai dengan bodi. 3. Perbandingan lantai dengan kaca terbawah mobil ethanol jaraknya paling tinggi dibandingkan ketiga mobil diatas. Hal tersebut dikarenakan penyesuaian antara lantai dengan bodi. 4. Perbandingan tinggi lantai dengan pedal gas, rem, dan kopling pada mobil ethanol jaraknya sama dengan mobil kijang dan karimun. Dimana dalam penetapan jarak tinggi lantai dengan pedal pada mobil ethanol diambil dari spesifikasi mobil kijang. commit to user



5. Perbandingan jarak antar pedal pada mobil ethanol jaraknya masih dalam rentang nyaman, karena penetapan jarak antar

pedal

di ambil dari

spesifikasi mobil kijang. 6. Rentang jarak jok/kursi dengan roda kemudi dari jarak minimal sampai dengan maksimal mobil ethanol mampu mencapai jarak minimal sampai maksimal ketiga mobil lainya, sehingga mobil ethanol dapat disesesuaikan jaraknya seperti mobil kijang, sedan, dan karimun. 7. Rentang jarak yang dimiliki mobil sedan, kijang, dan karimun mampu dicapai mobil ethanol, karena rantang jarak minimal sampai dengan maksimal ketiga mobil lainnya berada diantara rentang jarak minimal sampai dengan maksimal mobil ethanol.

4.3 Hasil pengambilan data kenyamanan pada mobil ethanol Berdasarkan penyebaran 10 kuesioner dapat dijelaskan tanggapan responden mengenai kenyamanan sistem kemudi pada mobil ethanol, dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 6 Jawaban responden mengenai kenyamanan pada mobil ethanol Skor

Jawaban responden

Frekuensi ( orang )

Presentase ( % )

4

Sangat nyaman

1

10 %

3

Nyaman

9

90 %

2

Kurang nyaman

-

0%

1

Tidak nyaman

-

0%

Total

10

100 %

Sumber : Data primer yang diolah

Berdasarkan tabel 7 diatas dapat dilihat bahwa sebagian besar responden menjawab mobil ethanol nyaman sebanyak 9 orang atau 90 %, sedangkan yang menjawab tidak nyaman 0 atau 0 %. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa mobil ethanol nyaman untuk dikendarai. commit to user



BAB V PENUTUP

5.1.Kesimpulan 1. Dengan sistem kemudi yang dapat disesuaikan/disetel maka pengemudi dapat menyesuaikan kenyamanan dalam berkendara dengan 5 pilihan sudut kemudi. . 2. Dengan diameter setir yang lebih besar maka untuk memutar setir saat membelokan kendaraan, setir akan terasa lebih ringan. 3. Pedal

terasa

lebih

nyaman

setelah

posisinya

digeser

kekanan

menyesuaikan posisi jok dan sistem kemudinya. 4. Jok yang sebelumnya kurang nyaman karena terlalu rendah sekarang terasa lebih nyaman setelah ditinggikan sehingga lebih leluasa untuk memandang kedepan.

commit to user

44



5.2. Saran-saran 1. Sistem kemudi akan lebih terasa nyaman lagi apabila dilengkapi dengan telescopic steering yang berfungsi untuk mengatur panjang main shaft, agar diperoleh posisi yang sesuai. 2. Model pemindah sudut pada adjustable steering akan lebih terasa nyaman apabila dibuat bergerigi dengan tuas kecil sebagai pengaturnya seperti pada adjustable mobil sedan.

commit to user

LAPORAN TUGAS AKHIR RANCANG ULANG SISTEM KEMUDI PADA MOBIL ETHANOL

Recommend Documents