pembuatan, penerapan dan pengujian mekanisme …

PEMBUATAN, PENERAPAN DAN PENGUJIAN

MEKANISME KOMPONEN SUSPENSI DEPAN

MOBIL LISTRIK KMLI

SKRIPSI

Oleh :

ANDRI HIDAYAT

12-2016-118

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL

BANDUNG

2021

ii Institut Teknologi Nasional

HALAMAN PENGESAHAN

PEMBUATAN, PENERAPAN DAN PENGUJIAN

MEKANISME KOMPONEN SUSPENSI DEPAN

MOBIL LISTRIK KMLI

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada

Program Studi Teknik Mesin

Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Nasional Bandung

Bandung, 9 September 2020

Mengetahui,

iii Institut Teknologi Nasional

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas

berkat dan rahmat-Nya, saya dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulisan skripsi ini

dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana

Teknik di Jurusan Teknik Mesin pada Fakultas Teknologi Industri Institut

Teknologi Nasional. Saya menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari

berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan skrispi ini,

sangatlah sulit bagi saya untuk menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu, saya

mengucapkan terima kasih kepada:

1) Orang tua dan keluarga saya yang telah memberikan bantuan dukungan

moral maupun materi.

2) Bapak Marsono, S.T, M.T. selaku dosen pembimbing yang telah

menyediakan waktu, tenaga dan pikiran untuk mengarahkan saya dalam

penyusunan tugas akhir ini.

3) Bapak Encu Saefudin, S.T, M.T. dan Eka T. Firmansjah, S.T, M.T. selaku

dosen penguji yang telah memberi masukan, dan arahan dalam tahap

menyempurnakan laporan tugas akhir ini.

4) Kepada HMM 2016 yang selalu memberikan dukungan dalam

mengerjakan

5) Kepada seluruh Tim asisten Laboratorium CNC Itenas yang selalu

memberikan dukungan dalam mengerjakan laporan Tugas Akhir ini.

Akhir kata, saya berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan membalas

segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga skripsi ini membawa

manfaat bagi pengembangan ilmu.

Bandung, 9 September 2020

Penulis

iv Institut Teknologi Nasional

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

SKRIPSI UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademik Institut Teknologi Nasional, saya yang bertanda tangan

di bawah ini:

Nama : Andri Hidayat

NIM : 122016118

Program Studi : Teknik Mesin

Fakultas : Teknologi Industri

Jenis Karya : Skripsi

Demi kepentingan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepasa

Institut Teknologi Nasional Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-Exlusive

Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :

Pembuatan, Penerapan dan Pengujian Mekanisme Komponen Suspensi Depan

Mobil Listrik KMLI

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti

Noneksklusif ini Institut Teknologi Nasional berhak menyimpan, mengalih

mediakan /format-kan, mengelola dalam bentuk pangakalan data (database),

merawat, dan mempublikasikan skripsi ini saya selama tetap mencantumkan nama

saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Bandung pada tanggal :

19 September 2020

Yang menyatakan

(Andri Hidayat)

v Institut Teknologi Nasional

ABSTRAK

Nama : Andri Hidayat

Program Studi : Teknik Mesin

Judul : Pembuatan, Penerapan dan Pengujian Mekanisme

Komponen Suspensi Depan Mobil Listrik

Pembimbing : Marsono, S.T, M.T.

Pembuatan suspensi depan pada mobil listrik KMLI (kompetisi mobil listrik

Indonesia) bertujuan untuk menciptakan suspensi yang sesuai regulasi dan layak

untuk digunakan dalam berkendara diajang balap.

Pembuatan komponen suspensi depan mulai dari proses desain suspensi

menggunakan software solidwork berdasakan bentuk rangka dan komponen lain,

lalu proses pembuatan gambar teknik, rencana proses, persiapan proses, proses

pembuatan suspensi depan meliputi pembuatan upper arm, lower arm, kingpin,

bell crank, bushing pipe arm, dudukan shock absorber dan dudukan push rod,

bracket caliper. pada proses pembuatan ada kesulitan dibagian proses

pengelasan kurang memuaskan dan harus dilakukan proses perbaikan dan

finishing yang cukup banyak, lalu dilanjutkan dengan proses perakitan komponen

agar terbentuk suspensi depan kendaraan mobil listrik KMLI serta proses

terakhir adalah proses pengujian komponen suspensi depan meliputi pengujian

ground clearance , pengujian sudut putar bell crank serta pengujian defleksi

pegas.

Masing-masing roda depan mengaplikasikan shock absorber dari Honda

Revo. Hasil pengujian ground clearance tanpa beban adalah 165 mm dan

pengujian ground clearance beban 121 kg adalah 123 mm dengan standar

ground clearance 100-170 mm. Hasil pengujian sudut putar bell crank 11ᵒ, hasil

tersebut dengan itu bisa mendorong dengan baik. Hasil pengujian defleksi pegas

tanpa beban menyisakan 84 mm langkah pemegasan dan defleksi pegas saat

beban 121 kg menyisakan 56 mm langkah pemegasan. Dari hasil pengujian

tersebut, maka sistem suspensi depan mobil listrik dapat dikatakan baik dan layak

untuk digunakan.

Kata Kunci: Suspensi, Pembuatan, Pengujian

vi Institut Teknologi Nasional

ABSTRACT

Name : Andri Hidayat

Study Program : Mechanical Engineering

Title : Mechanism Manufacture, Application and Testing

Electric Car Front Suspension Components

Counsellor : Marsono, S.T, M.T.

The production of the front suspension on the electric car KMLI (Indonesian

electric car competition) aims to create a suspension that complies with

regulations and is suitable for use in racing.

The manufacturing of the front suspension components starts from the

suspension design process using solidwork software based on the form of the

frame and other components, then the engineering drawing process, the process

plan, the preparation process, the front suspension manufacturing process

including the manufacture of the upper arm, lower arm, kingpin, bell crank,

bushing pipe Arms, shock absorber mounts and push rod mounts, caliper

brackets. In the manufacturing process there are difficulties in the welding

process that is unsatisfactory and a lot of repair and finishing processes must be

carried out, then the component repair process so that the front suspension of the

KMLI electric vehicle is formed and the last process is the process of testing the

front suspension components including testing ground clearance, testing the

turning angle of the bell crank and spring deflection tester.

Each of the front wheels applies a shock absorber from the Honda Revo.

The result of the no-load ground clearance test is 165 mm and the 121 kg load

ground clearance test is 123 mm with a standard ground clearance of 100-170

mm. The result of the turning angle of the crank bell is 11ᵒ, the result is that it can

push well. The result of testing the spring deflection without load leaves 84 mm of

the spring and deflection of the spring when the load is 121 kg, leaving 56 mm of

the spring. From the results of these tests, the electric car front suspension system

can be said to be good and feasible to use.

Keywords: Suspension, Manufacture, Testing

vii Institut Teknologi Nasional

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN PERNYATAAN ORSINALITAS ................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... ii

KATA PENGANTAR .......................................................................................... iii

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI SKRIPSI

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS............................................................ iv

ABSTRAK ............................................................................................................. v

ABSTRACT .......................................................................................................... vi

DAFTAR ISI ........................................................................................................ vii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. x

DAFTAR TABEL............................................................................................... xiii

DAFTAR GRAFIK ............................................................................................ xiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah ........................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 1

1.3 Tujuan ...................................................................................................... 2

1.4 Ruang Lingkup Kajian ............................................................................. 2

1.5 Sistematika Penulisan............................................................................... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Suspensi.................................................................................................... 4

2.2 Fungsi Suspensi ........................................................................................ 4

2.3 Jenis-Jenis Oskilasi Bodi Kendaraan ....................................................... 5

2.3.1 Pitching ............................................................................................ 5

2.3.2 Bounching ........................................................................................ 6

2.3.3 Rolling ............................................................................................. 6

2.3.4 Yawing ............................................................................................. 7

2.4 Jenis-Jenis Suspensi ................................................................................. 7

2.4.1 Suspensi Rigid ................................................................................. 7

2.4.2 Suspensi Independent ...................................................................... 8

2.4.2.1 Model MacPherson Strut………………………………...9

2.4.2.2 Model Double Wishbone…………………………………9

viii Institut Teknologi Nasional

2.5 Komponen Suspensi ............................................................................... 11

2.5.1 Spring ............................................................................................ 11

2.5.2 Shock Absorber .............................................................................. 12

2.5.2.1 Shock Absober Menurut cara kerjanya…………………...14

2.5.2.2 Shock Absober Menurut Konstruksi……………………...15

2.5.2.3 Shock Absober Menurut medium kerja…………………..15

2.5.3 Suspension Arm ............................................................................. 15

2.5.4 Ball Joint ....................................................................................... 16

2.6 Kompetisi Mobil Listrik Indonesia (KMLI) ......................................... 16

2.6.1 Latar Belakang KMLI ................................................................... 17

2.6.2 Tujuan KMLI ................................................................................. 17

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Diagram Alir ......................................................................................... 19

3.2 Regulasi Kompetesi Mobil Listrik Indonesia ....................................... 20

3.3 Desain Suspensi .................................................................................... 21

3.3.1 Modelling ..................................................................................... 21

3.4 Komponen-komponen Utama Suspensi Depan .................................... 22

3.4.1 Komponen Standar ...................................................................... 23

3.4.2 Komponen Yang Dibuat .............................................................. 24

3.5 Instalasi Suspensi Depan ...................................................................... 29

3.6 Gambar Teknik ..................................................................................... 29

3.7 Rencana Proses ..................................................................................... 31

3.8 Persiapan Proses ................................................................................... 34

3.9 Proses Pembuatan ................................................................................. 35

3.10 Perakitan .............................................................................................. 48

3.11 Proses Pengujian .................................................................................. 48

3.12 Hasil Pengujian .................................................................................... 53

BAB IV HASIL DAN ANALISA

4.1 Analisa Pembuatan ............................................................................... 49

4.2 Analisa Hasil Pengujian........................................................................ 49

BAB V KESIMPULAN

ix Institut Teknologi Nasional

5.1 Kesimpulan ........................................................................................... 51

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 24

LAMPIRAN

x Institut Teknologi Nasional

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Suspensi menyerap kejutan dari permukaan jalan .............................. 4

Gambar 2.2 Jenis-jenis oskilasi bodi ....................................................................... 6

Gambar 2.3 Pitching pada kendaraan. .................................................................... 6

Gambar 2.4 Bounching pada kendaraan.................................................................. 6

Gambar 2.5 Rolling pada kendaraan ....................................................................... 7

Gambar 2.6 Yawing pada kendaraan ....................................................................... 7

Gambar 2.7 Suspensi jenis rigid ............................................................................. 9

Gambar 2.8 Suspensi jenis independent.................................................................. 9

Gambar 2.9 Suspensi model macpherson strut ....................................................... 9

Gambar 2.10 Suspensi model double wishbone coil spring ................................. 10

Gambar 2.11 Suspensi model double wishbone dengan batang torsi ................... 11

Gambar 2.12 Coil spring ....................................................................................... 12

Gambar 2.13 Pegas Daun ...................................................................................... 13

Gambar 2.14 Pegas batang torsi ............................................................................ 13

Gambar 2.15 Shock absorber single action .......................................................... 14

Gambar 2.16 Shock absorber multi action ............................................................ 15

Gambar 3.1 Diagram alir....................................................................................... 19

Gambar 3.2 Desain Suspensi................................................................................. 21

Gambar 3.3 Komponen-komponen dari suspensi depan....................................... 22

Gambar 3.4 Rod End Bearing ............................................................................... 23

Gambar 3.5 Shock Absorber ................................................................................. 24

Gambar 3.6 Kingpin .............................................................................................. 25

Gambar 3.7 Lower Arm ......................................................................................... 25

Gambar 3.8 Upper Arm ......................................................................................... 26

Gambar 3.9 Bushing Pipe Arm.............................................................................. 26

Gambar 3.10 Push Rods ........................................................................................ 27

Gambar 3.11 Bell Cranks ...................................................................................... 27

Gambar 3.12 Bushing Tromol ............................................................................... 28

Gambar 3.13 Bracket Caliper ............................................................................... 28

xi Institut Teknologi Nasional

Gambar 3.14 Instalasi Suspensi Depan ................................................................. 29

Gambar 3.15 Tampak Depan ................................................................................ 30

Gambar 3.16 Tampak Samping............................................................................. 30

Gambar 3.17 Tampak Atas ................................................................................... 31

Gambar 3.18 Isometrik.......................................................................................... 31

Gambar 3.19 Material Pembuatan Suspensi ......................................................... 34

Gambar 3.20 Pengukuran panjang pipa ................................................................ 35

Gambar 3.21 Pemotongan Pipa ............................................................................. 36

Gambar 3.22 Pemotongan Plat .............................................................................. 36

Gambar 3.23 Pembubutan bushing pipe arm ........................................................ 37

Gambar 3.24 Bushing pipe arm ............................................................................ 37

Gambar 3.25 Pengemalan pipa dan plat ................................................................ 38

Gambar 3.26 Pengelasan arm ............................................................................... 38

Gambar 3.27 Pengelasan bushing pipe arm .......................................................... 39

Gambar 3.28 Pemasangan rod end bearing .......................................................... 39

Gambar 3.29 Penggerindaan arm .......................................................................... 40

Gambar 3.30 Penguliran dalam ............................................................................. 40

Gambar 3.31 Pemasangan rod end bearing .......................................................... 41

Gambar 3.32 Pengemalan plat bell crank ............................................................. 41

Gambar 3.33 Pengeboran plat bell crank .............................................................. 42

Gambar 3.34 Bell crank ........................................................................................ 42

Gambar 3.35 Penguliran luar ................................................................................ 43

Gambar 3.36 Pengelasan poros bell crank ............................................................ 43

Gambar 3.37 Dudukan arm dan shock absorber .................................................. 44

Gambar 3.38 Pengeboran plat dudukan arm dan shock absorber ........................ 44

Gambar 3.39 Pengelasan dudukan arm dan shock absorber ................................ 45

Gambar 3.40 Pengeboran kingpin ......................................................................... 45

Gambar 3.41 Kingpin ............................................................................................ 46

Gambar 3.42 Pengemalan plat bracket caliper ..................................................... 47

Gambar 3.43 Bracket caliper ................................................................................ 47

Gambar 3.44 Bagian-bagian darin suspensi depan setelah proses pembuatan ..... 48

xii Institut Teknologi Nasional

Gambar 3.45 Pemasangan roda ............................................................................. 49

Gambar 3.46 Titik Pemberian beban .................................................................... 50

Gambar 3.47 Pengukuran ground clearance ........................................................ 50

Gambar 3.48 Pengukuran sudut putar bell crank .................................................. 51

Gambar 3.49 Panjang pegas tanpa beban .............................................................. 52

Gambar 3.50 Pengukuran panjang pegas .............................................................. 53

xiii Institut Teknologi Nasional

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 3.1 Regulasi Perlombaan............................................................................. 21

Tabel 3.2 Komponen-komponen suspensi dan tingkat ketersediaan di pasaran ... 22

Tabel 3.3 Rencana Proses ..................................................................................... 53

Tabel 3.4 Perbandingan defleksi pegas ................................................................. 55

xiv Institut Teknologi Nasional

DAFTAR GRAFIK

Grafik 3.1 Variasi beban terhadap ground clearance & defleksi pegas ............... 54

Grafik 3.2 Variasi beban terhadap sudut bell crank .............................................. 54

1 Institut Teknologi Nasional

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Kompetisi Mobil Listrik Indonesia (KMLI) merupakan kegiatan yang

diadakan untuk mengukur kemampuan mahasiswa dalam merancang dan

membangun kendaraan aman, irit, serta ramah lingkungan. Pada Kompetisi

Mobil Listrik Indonesia (KMLI) ini kendaraan diharuskan mengikuti desain

kendaraan roda empat. Dimensi pada kendaraan harus sesuai dengan regulasi

yang berlaku harus memiliki lebar 120-140 cm dan bobot kendaraan dan

pengemudi 190 kg.

Dalam berkendara hal yang harus diperhatikan oleh pengendara

adalah getaran atau goncangan baik karena engine itu sendiri maupun akibat

kondisi permukaan jalan yang bergelombang atau tidak rata. Untuk

mengurangi getaran atau goncangan serta ketidak nyamanan, setiap

kendaraan perlu dilengkapi dengan sistem suspensi dengan baik. Sistem

suspensi merupakan bagian dari chassis yang terletak diantara body

kendaraan dan roda serta menopang chassis, sistem suspensi pada mobil

balap harus ringan dan kuat menahan beban dari penumpang, chassis dan

engine. Dalam penelitian ini akan dibuat dan dirakit komponen-komponen

untuk suspensi depan beserta pengujian fungsi dari suspensi depan tersebut.

harapannya suspensi ini mampu mendukung fungsi dari mobil dan mampu

menahan beban sesuai dengan regulasi KMLI.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas maka dapat dirumuskan masalah

sebagai berikut :

2

Institut Teknologi Nasional

1. pembuatan suspensi depan kendaraan Kompetisi Mobil Listrik

Indoneisa (KMLI)?

2. Bagaimana kelayakan suspensi depan kendaraan Kompetisi Mobil

Listrik Indoneisa (KMLI)?

1.3 Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah di atas maka dapat diambil tujuan

sebagai berikut :

1. Membuat dan merakit suspensi depan kendaraan Kompetisi Mobil

Listrik Indoneisa (KMLI).

2. Mengetahui kelayakan dari suspensi depan kendaraan Kompetisi Mobil

Listrik Indoneisa (KMLI).

1.4 Ruang Lingkup Kajian

Ruang lingkup pembahasan dalam pembahasan ini dibatasi pada

beberapa hal berikut ini:

1. Pembuatan dan perakitan suspensi depan berjenis independent dengan

model double wishbone

2. Jenis mobil sesuai dengan regulasi KMLI yaitu single seat

3. Berat mobil dengan pengemudi minimal 190 kg

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi beberapa bagian

sebagai berikut:

BAB I berisi Latar Belakang, Rumusan masalah, Tujuan, Ruang

lingkup kajian dan Sistematika penulisan.

3


BAB II menjelaskan hasil Tinjauan pustaka yang berkaitan dan

mendukung hal-hal yang sesuai dengan penelitian yang didapat dari beberapa

Literatur.

BAB III menjelaskan tentang Metodologi penelitian, proses

pembuatan dan perakitan serta pengujian dari jenis suspensi Independent

model double wishbone.

BAB IV menjelaskan mengenai Analisa hasil pembuatan, perakitan

dan pengujian yang telah dilakukan.

BAB V menejelaskan tentang Kesimpulan dan Saran yang didapatkan

dari hasil pembuatan , perakitan dan pengujian yang telah di lakukan.


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Suspensi

Suspensi adalah mekanisme yang ditempatkan diantara chassis dan roda

serta menopang chassis yang berfungsi untuk mengurangi getaran atau goncangan

serta ketidak nyamanan oleh keadaan jalan yang tidak rata dan bergelombang,

sehingga memberikan kenyamanan dan stabilitas berkendara serta memperbaiki

kemampuan cengkram roda terhadap jalan.

2.2 Fungsi Suspensi

Suspensi menghubungkan antara chassis kendaraan dengan roda dan

berfungsi sebagai berikut :

1. Kendaraan saat berjalan, roda kendaraan secara bersama-sama meredam

getaran dan kejutan dari permukaan jalan yang tidak rata atau

bergelombang maka dibutuhkan komponen suspensi agar tetap nyaman

dan stabilitas kendara bagus.

2. Gaya dari pengereman dan gaya gerak ke chassis dipindahkan melalui

gesekan antara jalan dengan roda.

3. Menahan chassis pada kingpin dan menetapkan letak geometris antara

chassis dan roda.

Gambar Suspensi menyerap kejutan dari permukaan jalan ditunjukkan

pada gambar 2.1

Gambar 2.1 Suspensi menyerap kejutan dari permukaan jalan

(Toyota New Step 1, 20

5


2.3 Jenis-Jenis Oskilasi Bodi Kendaraan

Oskilasi merupakan gerakan atau getaran secara periodik dan terus

menerus yang melalui titik keseimbangan. Oskilasi terjadi jika sistem suspensi

pada kendaraan tidak menggunakan peredam (absorber) melainkan hanya

menggunakan pegas. Pegas yang menerima kejutan dari kondisi permukaan jalan

akan menyerap kejutan dan kembali menyalurkan kejutan tersebut tanpa

meredamnya. Sehingga akan terjadi gerak naik turun secara terus menerus pada

kendaraan. Oskilasi ini menyebabkan ketidak nyamanan pada penumpang

maupun pengemudi kendaraan.

Pada pembahasan getaran serta kualitas berkendara terdapat istilah-istilah

sprung weight dan unsprung weight. Sprung weight adalah berat seluruh

kendaraan yang ditumpu pada pegas suspensi sedangkan unsprung weight adalah

berat axle dan bagian-bagian lain yang terletak diantara roda-roda dan pegas

suspensi. Pada umunya semakin besar sprung weight akan semakin baik pula

kualitas berkendara. Gambar Jenis-jenis oskilasi bodi ditunjukkan pada gambar

2.2

Gambar 2.2 Jenis-jenis oskilasi bodi

(Toyota New Step 1, 2013)

2.3.1 Pitching

Pitching merupakan gerakan bagian depan dan belakang ke atas dan

kebawah pada kendaraan terhadap titik pusat grafitasi kendaraan, terjadi

6


karena melalui jalan yang berlubang atau menonjol. Gambar Pitching pada

kendaraan ditunjukkan pada gambar 2.3

Gambar 2.3 Pitching pada kendaraan


2.3.2 Bounching

Bounching merupakan turun naik dari body kendaraan, terjadi karena

jalan yang tidak rata atau jalan yang bergelombang serta pegas suspensi sudah

melemah. Gambar Bounching pada kendaraan ditunjukkan pada gambar 2.4

Gambar 2.4 Bounching pada kendaraan


2.3.3 Rolling

Rolling terjadi saat kendaraan membelok atau melalui tonjolan jalan,

maka pegas kendaraan di satu sisi mengembang dan di satu sisin lain

mengerut maka terjadilah rolling. Gambar Rolling pada kendaraan

ditunjukkan pada gambar 2.5

7


Gambar 2.5 Rolling pada kendaraan


2.3.4 Yawing

Yawing merupakan gerakan body kendaraan pada arah memanjang ke

kanan dan ke kiri terhadap titik berat kendaraan tersebut. Gambar Yawing

pada kendaraan ditunjukkan pada gambar 2.6

Gambar 2.6 Yawing pada kendaraan


2.4 Jenis-Jenis Suspensi

Suspensi dapat kita bagi dalam dua model, yaitu rigid axle type dan

independent suspensi. Untuk suspensi rigid axle type roda kiri-kanan dipasangkan

bersama pada sebuah poros (single axle). Sedangkan untuk independent

suspension roda kiri-kanan menggantung satu sama lainnya dengan bebas.

2.4.1 Rigid Axle Type

Pada suspensi rigid axle type roda kiri beserta kanan dihubungkan

oleh axle tunggal. axle dihubungkan ke chassis melalui pegas daun atau pegas

8


koil. Suspensi rigid axle ini cocok digunakan pada roda depan dan belakang

mobil-mobil kecil. Pada Gambar 2.2 menunjukan suspensi jenis rigid axle

type.

Gambar 2.7 Suspensi jenis rigid axle type


2.4.2 Independent Suspension

Pada suspensi model independent suspension roda-roda kiri dan

kanan tidak dihubungkan secara langsung pada axle tunggal. kedua roda dapat

bergerak secara bebas tanpa saling mempengaruhi satu sama lain. Biasanya

independent suspension ini cocok digunakan pada roda depan mobil

penumpang. Pada Gambar 2.8 menunjukan suspensi jenis independent

suspension.

Gambar 2.8 Suspensi jenis independent suspesion


9


2.4.1.1 Model MacPherson Strut

Suspensi model macpherson strut banyak digunakan pada roda

depan mobil berukuran sedang. Pada suspensi model ini komponennya

berupa lower arm, strut bar, dan strut assembly.

Pada ujung lower arm dipasangkan bushing karet yang bisa

bergerak naik turun, ujung lainnya dipasangkan ke streering knuckle

arm melalui ball joint. Pada Gambar 2.9 menunjukan suspensi jenis

macpherson strut

Gambar 2.9 Suspensi model macpherson strut


Model ini memiliki konstruksi yang sederhana, karena hanya

memiliki satu dudukan dan tidak memiliki lengan atas (upper arm),

sehingga memungkinkan membuat ruang mesin lebih besar dan

memudahkan dalam pekerjaan servis mesin. Keuntungan lainnya adalah

tidak diperlukannya penyetelan roda, hanya dalam penyetelan toe-in.

2.4.1.2 Model Double Wishbone

Suspensi model double wishbone banyak digunakan pada roda

depan mobil kecil biasanya. Model double wishbone terdiri dari dua

10


jenis yaitu wishbone dengan coil spring dan wishbone dengan batang

torsi.

1. Double Wishbone Coil Spring

Suspensi double wishbone coil spring banyak digunakan pada

roda depan mobil penumpang. Roda dipasangkan pada chassis

melewati dua arm suspension yaitu upper arm dan lower arm. Coil

spring dan shock absorber-nya bersatu dan melintang pada lower

arm dan upper arm. Gambar 2.10 menunjukan suspensi double

wishbone coil spring.

Gambar 2.10 Suspensi model double wishbone coil spring


2. Double Wishbone Dengan Batang Torsi

Suspensi double wishbone dengan batang torsi, batang torsi

dipasangkan pada upper atau lower arm. Pada kontruksi double

wishbone dengan batang torsi dipasang pada upper arm. Lower

dihubungkan pada suspension member melalui bushing karet. Upper

arm dihubungkan ke poros upper arm dengan bushing karet. Torque

arm diikatkan pada upper arm belakang dengan dua baut dan batang

11


torsi dimasukkan padanya. Gambar 2.11 menunjukan suspensi model

double wishbone dengan batang torsi.

Gambar 2.11 Suspensi model double wishbone dengan batang torsi


2.5 Komponen Suspensi

Suspensi kesatuan unit kerja yang terdiri dari berbagai komponen-

komponen yang berhubungan. Dari berbagai komponen tersebut, masing-masing

komponen memiliki fungsi dan kegunaan yang beragam.

2.5.1 Spring

Spring memiliki fungsi sebagai peredam getaran akibat permukaan

jalan agar getaran tidak diteruskan langsung ke bodi kendaraan, hal ini

disebabkan karena spring berperan sebagai penghubung antara axle dan

chassis. Spring juga berfungsi sebagai penambah daya cengkram ban terhadap

permukaan jalan agar tercapai kenyamanan dalam berkendara.

1. Pegas ulir

Baja khusus yang berbentuk spiral untuk dibuat pegas ulir. Pegas ulir

dapat meredam getaran yang diterima roda dengan arah tegak lurus.

Dibandingkan pegas daun, pegas ulir mempunyai ukuran lebih panjang

sehingga mempunyai tahanan yang lebih baik terhadap kejutan dari

permukaan jalan dan tidak terdapat gesekan ketika terjadi defleksi. Pegas

12


ulir tidak memiliki sifat menyerap kejutan, maka diperlukan adanya

absorber/ peredam kejut dalam pengaplikasiannya. Pegas jenis ini tidak

dapat menjamin porosnya sendiri sehingga diperlukan dudukan yang

dipasang pada ujung-ujungnya. Pada umunya pegas ulir banyak digunakan

pada mobil penumpang karena lebih nyaman dibanding pegas jenis lain.

Gambar 2.12 menunjukan coil spring

Gambar 2.12 Coil spring


2. Pegas daun

Pegas daun terbuat dari lempengan baja yang dipanaskan pada suhu

tertentu sehingga memiliki karakteristik kuat dan lentur. Pegas daun

biasanya terdiri dari 3-10 lembar plat tergantung pada penggunaanya pada

kendaraan dan didiikat menjadi satu. Pegas daun biasanya disusun menjadi

bentuk elips agar menambah elastisitas. Susunan dimulai dari pegas

terpendek dibagian paling bawah, semakin keatas semakin panjang

pegasnya. Satu lembar plat pegas daun biasanya memiliki tebal 3-6 mm.

Pegas terpanjang (main leaf) digulung pada ujung-ujungnya sebagai tempat

pemasangan pada frame. Besarnya lenturan pegas saat tanpa beban disebut

camber. Sedangkan lenturan masing-masing pegas disebut nip. Besarnya

nip bertambah jika panjang pegas berkurang sehingga mencegah timbulnya

celah antara masing-masing daun pegas pada saat beban berkurang. Pegas

menjadi lembut dengan bertambah panjang dan bertambah keras serta tahan

16 terhadap beban lebih besar bila jumlah daun pegasnya bertambah.

Gambar 2.13 menunjukan pegas daun

13


Gambar 2.13 Pegas Daun


3. Pegas batang torsi

Pegas batang torsi dibuat dari batang baja yang elastis terhadap

puntiran. Pada rangka mobil dipasang ujung pegas dan ujung pegas

dipasangan di arm. Batang torsi akan berpuntir saat roda menerima kejutan

dari jalan dan terjadilah peredaman saat batang torsi bereaksi. Gambar 2.14

menunjukan pegas batang torsi

Gambar 2.14 Pegas batang torsi


2.5.2 Shock Absorber

Jika pada suspensi hanya menggunakan pegas sebagai peredam

kejutan, maka kendaraan akan cenderung beroskilasi naik turun secara terus

menerus saat menerima kejutan dari permukaan jalan sehingga mengurangi

kenyamanan. Shock absorber berfungsi sebagai peredam oskilasi dengan

cepat dan lembut agar tercapai kenyamanan berkendara. Pada dasarnya shock

absorber hanyalah sebuah piston yang bergerak dalam tabung berdinding

ganda berisi oli atau fluida. Untuk bersirkulasi di dalam tabung terdapat

celah kecil pada piston, dan pada setiap celah terdapat katup untuk mengatur

sirkulasi. Karena oli dipaksa mengalir melalui lubang-lubang kecil, sirkulasi

14


oli dan pergerakan piston menjadi terhambat. Ini dapat mengurangi getaran

atau benturan roda. Peredam kejut dapat diklasifikasikan menurut mode

kerja, struktur, dan media kerjanya.

2.5.2.1 Menurut cara kerjanya

1. Shock absorber kerja tunggal (single action)

Jenis shock absorber ini hanya memiliki efek redaman

saat shock absorber mengembang, dan tidak memiliki efek

redaman saat dikompresi. Gambar 2.15 menunjukan Shock

absorber single action

Gambar 2.15 Shock absorber single action


2. Shock absorber kerja ganda (multi action)

Jenis shock absorber ini hanya memiliki efek redaman

saat shock absorber mengembang, dan tidak memiliki efek

redaman saat dikompresi. Gambar 2.16 menunjukan Shock

absorber multi action

Gambar 2.16 Shock absorber multi action


15


3. Shock absorber kerja ganda (multi action)

Shock absorber tipe ini terjadi efek meredam pada gerak

ekspansi maupun kompresi. Gambar 2.16 menunjukan

Shock absorber multi action

Gambar 2.16 Shock absorber multi action


2.5.2.2 Menurut Konstruksi

1. Shock absorber tipe twin tube

Di dalam shock absorber ini terdapat pressure tube dan

external pressure tube yang membatasi ruang kerja

(silinder dalam) dan ruang penyimpanan oli (silinder luar).

2. Shock absorber tabung tunggal hanya memiliki satu

silinder di dalam shock absorber (tanpa tangki

penyimpanan cairan)

16


2.5.2.3 Menurut medium kerja

1. Shock absorber tipe hidrolis

Didalamnya hanya terdapat minyak shock absorber sebagai

medium kerja.

2. Shock absorber berisi gas Absorber ini adalah absorber

hidrolis berisi gas. Gas yang biasanya digunakan adalah

nitrogen, yang dijaga pada temperatur rendah 10-15kg/cm²

atau temperatur tinggi 20-30 kg/cm².

2.5.3 Suspension Arm

Suspension arm terdiri dari lengan atas dan bawah. Suspension

armber fungsi untuk dudukan pegas dan absorber serta menahan engsel agar

tidak berayun kedepan atau kebelakang pada saat roda menerima benturan.

Pada suspensi yang menggunakan upper arm dan lower arm, camber dantread

berubah ubah tergantung perbedaan panjang antara upper arm dan lower arm.

Bila panjang upper arm sama dengan panjang lower arm (parallel link), tread

berubah akan tetapi camber tidak berubah. Apabila upper arm lebih pendek,

tread tidak berubah tetapi camber berubah (disparity link).

Pada umumnya perubahan tread dan camber tidak didinginkan,tetapi

dalam prakteknya tidak mungkin, maka digunakan upper arm lebih pendek.

Walaupun camber berubah dan tread tetap, hal ini dapat mencegah keausan

ban.

2.5.4 Ball Joint

Saat mobil berbelok, fungsi ball joint adalah untuk menahan beban

vertikal dan lateral serta as roda. Di dalam ball joint terdapat gemuk / gemuk

untuk melumasi permukaan gesekan.

17


2.6 Kompetisi Mobil Listrik Indonesia (KMLI)

Kompetisi ini bermaksud untuk menampung dan meningkatkan kreatifitas

mahasiswa di bidang teknologi transportasi serta untuk meningkatkan akan

kesadaran tentang lingkungan hidup dan energi yaitu mengurangi tingkat emisi.

Gas rumah kaca atau GRK untuk menguranginya perusakan lapisan ozon dengan

cara menciptakan dan mengebangkan teknologi yang ramah lingkungan serta

mengurangi pemakaian bahan bakar minyak.

2.6.1 Latar Belakang KMLI

Mobil listrik pertama kali dikenalkan oleh Robert Anderson dari

Negara Skotlandia pada tahun 1832-1839, tetapi pada saat tahun tersebut

bahan bakar minyak masih relative murah ketimbang sekarang, sehingga

masyarakat dunia lebih memilih mengembangkan motor bakar yang

menggunakan bahan bakar minyak.

Harga BBM saat ini semakin mahal dan cadangannya semakin

menipis serta belum tentu ada untuk masa yang akan datang. Selain

menipisnya cadangan bahan bakar minyak terdapat juga isu lingkungan yang

menjadi perhatian dunia dalam Education for Sustainable Development

(EfSD). Hal tersebut memicu pengembangan penggunaan energi listrik dalam

sistem transportasi sebagai pengganti bahan bakar minyak, sebab energi

listrik relatif lebih mudah untuk dibangkitkan dari berbagai macam sumber.

Penyelenggaraan kompetisi ini diharapkan bisa membangkit

memotivasi mahasiswa dalam meningkatkan kreativitas, inovasi dan

berkompetisi dalam ajang kompetisi sehingga diharapkan dapat membentuk

dan menjadikan mahasiswa yang mempunyai pribadi yang tangguh dan

mandiri.

2.6.2 Tujuan KMLI

Tujuan khusus Kompeteisi Mobil Listrik Indonesia :

18


a Membangkitkan kreativitas dan inovasi mahasiswa dalam bidang

transportasi mobil listrik yang lebih efisien dan beban polusi serta

mengurangi penggunanaan bahan bakar minyak.

b Membina mahasiswa untuk mempunyai pribadi-pribadi yang

kompetitif, tangguh dan mandiri.

c Mengukur mahasiswa dalam penguasaan teknologi mobil listrik.

d Mengedukasi generasi muda khususnya mahasiswa terhadap

kendaraan yang efisien dan bebas polusi.


BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Diagram Alir

Penelitian tentang pembuatan dan perakitan komponen suspensi double

wishbone disusun dalam beberapa tahapan agar dapat berjalan secara sistematis.

Tahapan tersebut ditunjukan pada Gambar 3.1

Gambar 3.1 Diagram alir

Berikut merupakan penjelasan secara umum langkah-langkah yang

dilakukan agar tujuan dalam penelitian ini dapat tercapai.

• Studi literatur

Studi literatur ini untuk mengetahui tentang suspensi double wishbone

dan mobil Kompetisi Mobil Listrik Indonesia (KMLI).

• Hasil penentuan

20


Hasil penentuan suspensi ini berupa mekanisme, material dan dimensi

untuk referensi yang akan di aplikasikan.

• Regulasi KMLI

Regulasi KMLI ini adalah referensi dan acuan pembuatan suspensi

mobil listrik.

• Pembuatan suspensi double wishbone

Setelah melakukan penentuan suspensi lalu dilakukan pembuatan

suspensi double wishbone.

• Pengujian

Proses pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kekuatan suspensi,

load 121 kg dan ground clearance minimum 10 cm.

• Analisa

Proses ini dilakukan untuk menganalisa dari kelayakan suspensi.

• Pembuatan laporan

Proses ini dilakukan yaitu untuk menyelesaikan laporan tugas akhir.

Memberikan hasil keseluruhan dari proses penentuan, pembuatan, dan

pengujian.

3.2 Regulasi Kompetesi Mobil Listrik Indonesia

Terdapat batasan-batasan pada penentuan dan penerapan suspense pada

mobil listrik, yaitu berdasarkan regulasi KMLI yang ada dihalaman selanjutnya.

Tabel 3.1 Regulasi Perlombaan

Dimensi lebar mobil listrik 120-140cm

Berat minimum mobil kosong 125kg (tanpa pengendara)

Tegangan baterai maksimum 48volt

Kapasitas baterai maksimum 2.2kWh

Daya tota motor maksimum 2kW

Konstruksi Aman bagi pengemudi

Spesifikasi roll bar

PTinggi min. 5cm dari helm

pengemudi, Diameter min. 1”,

Ketebalan min. 2mm, Dilas atau

baut M10

21


3.3 Desain Suspensi

Gambar 3.2 Desain Suspensi

Pada pembuatan suspensi KMLI menerapkan model suspensi yang ada pada

Racing Car. Pada racing car, shock absorber tidak dipasang langsung ke arm.

Mereka dioperasikan dari jarak jauh dengan push rods dan bell crank.

Untuk mendesain rancangan dapat dilakukan dengan menggunakan

bermacam macam software, seperti Mechanical Desktop, Solidworks, Catia dan

lain sebagainya. Pada perancangan suspensi depan ini, software yang digunakan

adalah Solidwork 2019.

3.3.1 Modelling

Modelling adalah proses penentuan suspensi dalam bentuk 3

dimensi. Perancangan suspensi tersebut menggunakan software solidworks

untuk mempermudah dalam proses perancangan.

22


Gambar 3.3 Komponen-komponen dari suspensi depan

Desain ini dibuat dengan tata letak yang telah dipertimbangkan

sedemikian rupa beserta dimensinya. Berikut adalah gambar sistem

suspensi depan pada kendaraan kompetisi mobil listrik Indonesia (KMLI).

3.4 Komponen-Komponen Utama Suspensi Depan

Komponen suspensi berdasarkan desain, tersusun atas knuckle, arm (lower

dan upper arm), bushing pipe arm, push rods, rod end bearing, bell cranks, dan

shock absorber.

Beberapa komponen yang disebutkan telah tersedia dipasaran, sedangkan

beberapa komponen yang lainnya tidak tersedia secara langsung, maka

dilakukanlah proses pembuatan komponen yang belum tersedia dipasaran. Tabel

3.2 menunjukkan jenis komponen suspensi dan tersedia atau tidaknya dipasaran

23


Tabel 3.2 Komponen-komponen suspensi dan tingkat ketersediaan di pasaran.

3.4.1 Komponen Standar

Komponen standar adalah komponen yang sudah tersedia dipasaran dan

tidak lagi memerlukan proses pembuatan. Komponen tersebut adalah sebagai

berikut:

• Rod End Bearing

Gambar 3.4 Rod End Bearing

Rod end bearing adalah bagian dari suspensi double wishbone ini,

terdapat pada arm, baik berada pada upper arm maupun lower arm. Gambar

road end bearing ditunjukkan pada gambar 3.4

Jenis Komponen Ketersediaan Keterangan

Ada Tidak Ada

Kingpin ✓ Dibuat

Arm ✓ Dibuat

Bushing Pipe Arm ✓ Dibuat

Push Rod ✓ Dibuat

Rod End Bearing ✓

Bell Crank ✓ Dibuat

Shock Absorber ✓

Bushing Tromol ✓ Dibuat

Bracket Caliper ✓ Dibuat

24


• Shock Absorber

Shock Absorber yang dipertimbangkan untuk digunakan sebagai

bagian suspensi depan adalah shock absorber milik Honda Revo karena

shock absorber jenis ini mempunyai dimensi yang lebih kecil dari mobil

pada umumnya. Gambar shock absorber ditunjukkan pada gambar 3.5

Gambar 3.5 Shock Absorber

3.4.2 Komponen yang dibuat

Komponen yang dibuat adalah komponen yang dirancang/dibuat sesuai

dengan fungsi kontruksi berdasarkan rancangan serta memerlukan berbagai

proses pembuatan/proses pemesinan.

25


Komponen yang dibuat sebagai berikut :

• Kingpin

Kingpin komponen yang berfungsi untuk menghubungkan arm

(lower dan upper arm) dan tromol roda. Gambar kingpin ditunjukkan pada

gambar 3.6

Gambar 3.6 Kingpin

• Lower Arm

Lower Arm adalah lengan ayun bagian bawah pada suspensi double

wishbone. Pada konstruksi lower arm terdapat dudukan untuk shock

absorber dan rumah untuk rod end bearing. Gambar lower arm ditunjukkan

pada gambar 3.7

Gambar 3.7 Lower Arm

26


• Upper Arm

Upper Arm adalah lengan ayun bagian atas pada suspensi double

wishbone. Pada upper arm terdapat rumah untuk rod end bearing agar

memudahkan untuk menyesuaikan sistem kemudi nantinya. Gambar upper

arm ditunjukkan pada gambar 3.8

Gambar 3.8 Upper Arm

• Bushing Pipe Arm

Bushing pipe arm adalah bushing drat dalam pipa arm sebagai

tempatnya rod end bearing pada pipa arm. Gambar bushing pipe arm


Gambar 3.9 Bushing Pipe Arm

• Push Rod

Push rod adalah batang pendorong untuk menggerakan bel crakl dan

menekan shock absorber sebagai peredam kejutnya. Push rod dilengkapi 2

27


rod end bearing disetiap ujung pipa pejalnya. Gambar push rod ditunjukkan

pada gambar 3.10

Gambar 3.10 Push Rods

• Bell Crank

Bell crank adalah komponen mengubah arah gaya hingga 90ᵒ dari

push rod ke shock absorber. Gambar bell crank ditunjukkan pada gambar

3.11

Gambar 3.11 Bell Crank

• Bushing Tromol

Bushing tromol adalah komponen yang menahan bearing pada

tromol agar tidak ikut terjepit oleh mur. Gambar bushing tromol ditunjukkan

pada gambar 3.12

28


Gambar 3.12 Bushing Tromol

• Bracket Caliper

Bracket caliper berfungsi untuk tempat dudukan caliper cakram

sebagai komponen pengereman. Bracket caliper untuk 1 piston dari Honda

beat dan disk brake berdiameter 200 mm. Gambar bracket caliper


Gambar 3.13 Bracket Caliper

29


3.5 Instalasi Suspensi Depan

Dibawah ini gambar 3.14 menunjukan gambar instalasi suspensi depan dan

penempatannya pada rangka.

Gambar 3.14 Instalasi Suspensi Depan

3.6 Gambar Teknik

Gambar teknik ini dibuat setelah tahapan proses desain. Pada gambar teknik

ini terdapat detail dari suspensi depan yang akan dibuat. Detail suspensi depan ini

memuat hal – hal penting seperti :

• Material yang digunakan

• Dimensi suspensi

• Proses pengerjaan

Hal – hal tersebut di atas harus benar – benar sesuai untuk menghindari

kesalahan proses pengerjaannya bahkan kegagalan.

30


Gambar 3.15 Tampak Depan

Gambar 3.16 Tampak Samping

31


Gambar 3.17 Tampak Atas

Gambar 3.18 Isometrik

3.7 Rencana Proses

Pada detail desain terdapat proses pengerjaan suspensi depan, dimana proses

pengerjaan ini sebelumnya harus direncanakan terlebih dahulu untuk

32


mendapatkan langkah – langkah proses yang tepat dan sesuai. Pada proses

pembuatan tedapat beberapa proses pengerjaan yaitu:

1. Pemotongan

2. Pembubutan

3. Penguliran

4. Pengelasan

5. Penggerindaan

6. Pelubangan

Pada proses-proses pengerjaan dilakukan perencanaan proses menggunakan

tabel rencana proses dibawah ini.

Tabel 3.3 Rencana Proses

No. Proses/Nama Part Alat dan Alat Bantu Parameter Keterangan

1 Pemotongan Pipa dan plat Gerinda duduk Kecepatan putaran 0-1200 m/min Pipa ¾ inch

Batu gerinda potong besi 14 inchPipa pejal 14 mm ,

12 mm dan 22 mm

Plat baja 3 mm

2Penguliran dalam push rod

dan bushing pipe

Mesin bubut emco

maximat V13Kecepatan putaran 390 rpm

Pipa pejal 22 mm,

12 mm dan 14 mm

Kecepatan potong bahan 27 m/min

Kecepatan pemakanan 195 mm/min

3Penguliran dalam push rod

dan bushing pipeTap & Snei, Ragum Tap M8, M10

Pipa pejal 14 mm,

12 mm

Penguliran luar poros roda,

poros bell crankSnei M12

`

4

Pengelasan lower arm,

upper arm, kingpin, bell

crank

Mesin las listrik Arus 60-80 A

Welding rod 2.0 mm

5

Penggerindaan lower arm,

upper arm, kingpin, bell

crank

Gerinda tangan Batu gerinda flexible 4 inch

6

Pelubangan Bell cranks,

Kingpin, dudukan arm

pada rangka, dudukan

push rod pada arm,

dudukan shock absorber

pada rangka

Mesin bor listrik Mata bor 8,10,12 Plat baja 3 mm

33


Gambar 3.19 Material Pembuatan Suspensi

Pemilihan material ini didasari pertimbangan-pertimbangan; tingkat

ketersediaan yang tinggi, harganya yang relatif ekonomis, dan kemudahan dalam

proses manufaktur.

3.8 Persiapan Proses

Persiapan proses ini adalah tentang persiapan alat – alat, material atau bahan

baku dan sumber daya manusia. Dimana alat – alat dan bahan yang digunakan

adalah sebagai berikut :

• Alat

a. Satu set mesin Las SMAW dan welding rod

b. Gerinda duduk potong dan gerinda tangan flexible

c. Mesin bor listrik (drilling)

d. Mata bor Ø8 mm, Ø10 mm dan Ø12 mm

e. Mesin bubut

f. Snei M12

g. Tap M8 dan M10

h. Jangka sorong

i. Meteran

j. Penggaris

k. Ragum

34


l. Palu

m. Tang jepit

n. Alat keselamatan kerja

• Bahan

a. Pipa Ø20 mm panjang 3320 mm

b. Pipa pejal Ø22 mm panjang 560 mm

c. Pipa pejal Ø14 mm panjang 700 mm

d. Pipa pejal Ø12 mm panjang 700 mm

e. Plat 3 mm 800x800 mm

f. Rod end bearing

g. Baut & mur 14

h. Baut & mur 12

i. Shock absorber

3.9 Proses Pembuatan

Ada beberapa proses pembuatan komponen suspensi yaitu arm, bell crank,

push rod, kingpin, bushing pipe arm, bushing tromol, dan bracket caliper berikut

proses-proses pembuatan tersebut :

1. Proses pengukuran pipa ini bertujuan untuk mengukur panjangnya

pipa lower arm dan upper arm yang akan dipotong. Gambar 3.20

menunjukan pengukuran panjang pipa.

Gambar 3.20 Pengukuran panjang pipa

35


2. Proses pemotongan pipa Ø20 mm tebal 2 mm dengan panjang 350

mm sebanyak 4 buah dan 480 mm 4 buah digunakan untuk lower

arm dan upper arm. Pipa pejal Ø22 mm dengan panjang 40 mm

sebanyak 14 buah digunakan untuk bushing pipe arm sebagai

dudukan rod end bearing yang kemudian di las pada ujung lower

arm dan upper arm. Gambar 3.21 menunjukan pemotongan pipa.

Gambar 3.21 Pemotongan Pipa

3. Proses pemotongan plat untuk lower arm sebagai dudukan push rod

menggunakan gerinda tangan.Gambar 3.22 menunjukan pemotongan

plat.

Gambar 3.22 Pemotongan plat

36


4. Proses pembubutan untuk membuat bushing pipe arm sebagai

dudukan rod end bearing yang menghubungkan dengan bracket arm

dan kingpin. Gambar 3.23 menunjukan pembubutan bushing pipe

arm.

Gambar 3.23 Pembubutan bushing pipe arm

5. Setelah proses pembubutan lalu pembuatan ulir dalam bushing pipe

arm menggunakan tap M10 dan dibantu dengan ragum sebagai

penjepitnya agar mempermudah pekerjaan tapping-nya. Gambar

3.24 menunjukan bushing pipe arm.

Gambar 3.24 Bushing pipe arm

6. Proses menyatukan pipa dengan plat yang sudah dipotong

menggunakan mal agar sudut dan ukuran sesuai dengan desain.

Penyatuan dilakukan dengan menggunakan las listrik agar didapat

37


upper arm serta lower arm yang kuat dan mampu menahan beban

kendaraan. Gambar 3.25 menunjukan pengemalan pipa dan plat.

Gambar 3.25 Pengemalan pipa dan plat

7. Proses pengelasan memberikan las titik pada sambungan agar pipa

saling menempel sebelum dilakukan pengelasan penuh.

8. Melakukan pengelasan penuh pada sambungan dengan

menggunakan las listrik. Gambar 3.26 menunjukan pengelasan arm.

Gambar 3.26 Pengelasan arm

9. Memasang bushing pipe arm pada ujung lower arm dan upper arm

sebagai rumah rod end bearing dengan melalukan pengelasan.

38


Gambar 3.27 Pengelasan bushing pipe arm

10. Memasang rod end bearning pada bushing pipe arm. Rod end

bearng berfungsi sebagai dudukan kingpin dan dudukan arm pada

chassis. Rod end bearing berfungsi juga untuk perubahan sudut

belok roda dan gerak arm naik maupun turun. Rod end bearing juga

bisa digunakan untuk menyetel camber. Pemasangan rod end

beaing dilakukan dengan cara memasukan ulir rod end bearing ke

bushing pipe arm yang kemudian diukur panjangnya lalu

dikencangkan. Gambar 3.28 menunjukan pemasangan rod end

bearing.

Gambar 3.28 Pemasangan rod end bearing

39


11. Proses penggerindaan dimaksud untuk meratakan permukaan hasil

lasan serta melihat hasil lasan yang berlubang, bila berlubang di las

kembali. Gambar 3.29 menunjukan penggerindaan arm.

Gambar 3.29 Penggerindaan arm

12. Proses pemotongan pipa pejal Ø14 mm dengan panjang 350 mm

sebanyak 2 buah untuk pembuatan push rod.

13. Setelah pipa pejal dipotong lalu membuat ulir dalam dengan ukuran

M8 untuk pemasangan rod end bearing. Pembuatan ulir dalam

dilakukan dengan manual dengan alat tap M8 dengan panjang ulir

40 mm. Gambar 3.30 menunjukan penguliran dalam.

Gambar 3.30 Penguliran dalam

40


14. Pemasangan rod end bearing pada batang pejal yang sudah diberi

ulir di bagian ke dua ujung pipa untuk menjadi komponen push

rod. Push rod berfungsi untuk mendorong bell crank hasil dari naik

turunnya lower arm. Gambar 3.31 menunjukan pemasangan rod

end bearing.

Gambar 3.31 Pemasangan rod end bearing

15. Proses pemotongan pipa Ø20 mm dengan panjang 35 mm sebanyak

2 buah untuk membuat bell crank. Pipa pejal Ø12 mm dengan

panjang 60 mm sebanyak 2 buah untuk membuat poros bell crank

16. Pemotongan plat untuk bell crank menggunakan mal-an agar

bentuk dan ukurannya sama dengan desain. Gambar 3.32

menunjukan pengemalan plat bell crank.

Gambar 3.32 Pengemalan plat bell crank

41


17. Proses melubangi plat untuk lubang shock absorber dan lubang rod

end bearing pada push rod. Menggunakan mata bor Ø8 mm untuk

push rod dan mata bor Ø10 mm untuk shock absorber. Gambar

3.33 menunjukan pengeboran plat bell crank.

Gambar 3.33 Pengeboran plat bell crank

18. Proses menyatukan plat dengan pipa untuk menjadikan komponen

bell crank dengan menggunakan pengelasan agar kuat. Gambar

3.34 menunjukan bell crank.

Gambar 3.34 Bell crank

19. Setelah pipa pejal dipotong Ø12 mm dengan panjang 40 mm

sebanyak 2 buah untuk membuat poros bell crank lalu membuat

42


ulir luar dengan snei ukuran M12 untuk pemasangan mur. Gambar

3.35 menunjukan penguliran luar.

Gambar 3.35 Penguliran luar

20. Proses pengelasan poros bell crank sebegai dudukan bell crank

pada chassis. Gambar 3.36 menunjukan pengelasan poros bell

crank.

Gambar 3.36 Pengelasan poros bell crank

43


21. Proses pemotongan plat untuk dudukan arm pada chassis dan

dudukan shock absorber pada chassis, memotong plat tebal 3 mm

dengan ukuran 40 mm x 30 mm sebanyak 20 buah. Gambar 3.37

menunjukan dudukan arm dan shock absorber.

Gambar 3.37 Dudukan arm dan shock absorber

22. Proses melubangi plat untuk dudukan arm dan shock absorber.

Menggunakan mata bor Ø10 mm untuk shock absorber. Gambar

3.38 menunjukan pengeboran plat dudukan arm dan shock absober.

Gambar 3.38 Pengeboran plat dudukan arm dan shock absorber

23. Proses pengelasan dudukan arm dan shock absorber pada chassis.

Gambar 3.39 menunjukan pengelasan dudukan arm dan shock

absober.

44


Gambar 3.39 Pengelasan dudukan arm dan shock absorber

24. Proses pemotongan plat untuk kingpin dengan plat 200 mm x 30

mm sebanyak 6 buah. Plat 30 mm x 30 mm sebanyak 16 buah.

25. Proses melubangi plat untuk kingpin menggunakan mata bor Ø10

sebanyak 8 buah dan menggunakan mata bor Ø8 mm sebanyak 8

buah. Gambar 3.40 menunjukan pengeboran plat kingpin.

Gambar 3.40 Pengeboran plat kingpin

26. Proses pemotongan pipa pejal Ø12 mm dengan panjang 180 mm

sebanyak 2 buah. Pipa pejal untuk poros roda yang terletak pada

kingpin.

45


27. Setelah pipa pejal dipotong Ø12 mm untuk membuat poros roda

lalu membuat ulir luar dengan snei ukuran M12 untuk pemasangan

mur.

28. Menyatukan antara plat dengan plat lainnya beserta poros untuk

menjadi komponen kingpin dengan menggunakan pengelasan.

Gambar 3.41 menunjukan kingpin.

Gambar 3.41 kingpin

29. Pemotongan plat untuk bracket caliper menggunakan mal-an agar

bentuk dan ukurannya sama dengan desain. Gambar 3.42

menunjukan pengemalan plat bracket caliper.

Gambar 3.42 pengemalan plat bracket caliper

46


30. Proses melubangi plat untuk bracket caliper. Menggunakan mata

bor Ø8 mm. Gambar 3.43 menunjukan bracket caliper.

Gambar 3.43 bracket caliper

47


3.10 Perakitan

Proses perakitan atau menggabungkan antar komponen menjadi satu

kesatuan, sehingga bagian-bagian komponen yang telah dibuat menjadi suatu alat

atau mesin yang dapat digunakan sesuai dengan fungsinya.

Gambar 3.44 Bagian-bagian darin suspensi depan setelah proses pembuatan

Setelah tahapan proses perakitan selesai, inilah hasil akhir proses perakitan

suspensi double wishbone pada kendaraan kompetisi mobil listrik Indonesia

(KMLI).

3.11 Proses Pengujian

Proses pembutan komponen suspensi depan pada mobil listrik KMLI ini

memerlukan berbagai pertimbangan serta proses pengerjaan yang teliti agar

suspensi dapat bekerja secara maksimal sesuai dengan fungsinya. Untuk

mengetahui kinerja serta fungsi komponen-komponen suspensi ini maka

Bell Crank Shock Absorber

Push Rod

Kingpin

Upper Arm

Lower Arm

Bracket Caliper

48


dilakukan berbagai pengujian agar dapat diketahui apakah komponen-kompnen

suspensi dapat dikatakan layak atau tidak.

a. Pengujian ground clearance kendaraan

Pengujian ground clearance kendaraan dilakukan dari tanpa

beban, beban 25 kg, 50 kg, 75 kg, 100 kg, dan 121 kg. pengujian ground

clearance dilakukan untuk mengetahui titik terendah kendaraan dengan

tanah. Ground clearence merupakan salah satu faktor yang berpengaruh

dalam uji layak kendaraan. Walaupun berdasakan regulasi tentang

ground clearance tidak diatur secara detail, namun pada rata-ratanya

ground clearance berkisar antara 100-170 mm. Pengujian ground

clearance menggunakan roda dengan ukuran 14 inch.

Langkah pengujian ground clearance kendaraan sebagai berikut :

1) Mempersiapkan alat dan bahan .

2) Memasang roda depan kiri dan kanan.

Gambar 3.45 Pemasangan roda

3) Menempatkan chassis pada tempat yang datar.

4) Menempatkan chassis belakang pada tumpuan yang linier.

5) Mengukur ground clearance saat tanpa beban.

49


6) Memberikan beban pada kendaraan seberat 25 kg, 50 kg, 75 kg, 100

kg dan 121 kg dengan cara memberi beban pada titik tempat

pengumudi dan engine dengan menggunakan dural sebagai

bebannya.

Gambar 3.46 Titik pemberian beban

7) Mengukur ground clearance pada titik terendah kendaraan bagian

depan setiap beban yang berbeda dengan tanah menggunakan mistar.

Gambar 3.47 Pengukuran ground clearance

8) Mencatat hasil pengujian.

50


b. Pengujian sudut putar bell crank

Pengujian sudut putar bell crank dilakukan dari tanpa beban,

beban 25 kg, 50 kg, 75 kg, 100 kg, dan 121 kg. pengujian sudut putar

bell crank untuk mengetahui penambah sudut derajatnya saat ditekan

oleh push rod.

Langkah pengujian sudut putar bell crank sebagai berikut :

1) Mempersiapkan alat dan bahan .




5) Mengukur sudut putar bell crank saat tanpa beban.




bebannya.

7) Mengukur sudut putar pada titik awal yang sudah diberi tanda

dibagian poros bell crank dan lubang baut push rod lalu

mengukurnya menggunakan penggaris segitiga.

Gambar 3.48 Pengukuran sudut putar bell crank


51


c. Pengujian defleksi pegas

Pengujian defleksi pegas dilakukan dari tanpa beban, beban 25

kg, 50 kg, 75 kg, 100 kg, dan 121 kg. pengujian defleksi pegas untuk

mengetahui pemendekan pegas pada kendaraan. Pentingnya pengujian

ini adalah untuk mengetahui kemampuan shock absorber dalam

menahan beban kendaraan. Setiap shock absorber memiliki spesifikasi

yang berbeda dalam defleksi pegas. Pada suspensi ini mengaplikasikan

shock absorber Honda Revo memiliki panjang maksimal 330 mm.

Defleksi pegas dikatakan layak apabila masih menyisakan langkah

pemegasan ketika kendaraan dalam keadaan beban maksimal.

Langkah pengujian defleksi pegas sebagai berikut :

1) Mempersiapkan alat dan bahan.




5) Mengukur panjang pegas saat tanpa beban.

Gambar 3.49 Panjang pegas tanpa beban




bebannya.

52


7) Mengukur panjang pegas pada titik tengah baut antara titik tengah

baut dengan menggunakan mistar.

Gambar 3.50 Pengukuran panjang pegas


9) Mengembalikan alat dan bahan pada posisi semula

3.12 Hasil Pengujian

Setelah dilakukan beberapa pengujian terhadap komponen suspensi depan

kiri dan kanan maka didapatkan hasil pengujian. Tabel 3.4 menunjukan hasil

pengujian.

Tabel 3.4 Hasil pengujian

Beban Ground Clearance Sudut Bell Crank Panjang Shock Absorber Defleksi Pegas

(kg) (mm) (ᵒ) (mm) (mm)

0 165 0 310 0

25 155 5 300 10

50 150 7 295 15

75 135 8 290 20

100 130 10 285 25

121 123 11 282 28


BAB IV

ANALISA

4.1 Analisa Pembuatan

Dalam pembuatan dan perakitan komponen suspensi sistem suspensi

depan kendaraan kompetisi mobil listrik Indonesia (KMLI) memerlukan beberapa

tahap dari mulai penentuan mekanisme, material, dimensi, desain suspensi,

gambar teknik, rencana proses, persiapan proses, proses pembuatan dan perakitan.

Tahap-tahap tersebut bertujuan untuk mendapatkkan hasil sebuah suspensi yang

layak digunakan dan mampu bekerja sesuai fungsinya.

Pada tahap pembuatan adalah tahap inti dari semua tahap yang ada, dalam

pembuatan suspensi depan mobil listrik ini diperlukan alur serta langkah kerja

yang runtut untuk mempermudah proses. Langkah awal adalah menyiapkan segala

kebutuhan seperti alat, bahan serta alat pelindung diri. Selanjutnya adalah

pembuatan mal-malan untuk membuat coak pada pipa yang akan dibuat menjadi

arm, mal-malan tersebut dibuat bertujuan untuk mempermudah proses pembuatan.

barang yang akan dibuat. Langkah berikutnya adalah penyatuan seluruh

komponen dan dudukan push rod pada lower arm dengan cara di las

menggunakan las listrik. Setelah upper arm dan lower arm selesai dibuat, langkah

selanjutnya adalah pembuatan bushing pipe arm. Selanjutnya pembuatan kingpin

dan bell cranks, setelah seluruh proses pembuatan selesai, langkah selanjutnya

adalah proses perakitan seluruh komponen yang ada agar menjadi suatu sistem

yang dapat bekerja secara bersamaan.

Proses perakitan untuk komponen-komponen suspensi depan tidak ada

kendala berarti saat menyatukan antara komponen satu dengan komponen yang

lainnya. Hasil dari perakitan suspensi depan sama dengan gambar tekniknya

dengan lebar 840 mm. Dilampirkan pada lampiran.

Kesulitan pada saat proses pengelasan secara visual kualitas pengelasan

kurang memuaskan karena ada yang berlubang, untuk mengatasi masalah tersebut

54


harus dilakukan proses perbaikan dan finishing yang cukup banyak dengan proses

penggerindaan lalu pengelasan ulang untuk menutupi lubang-lubang tersebut.

4.2 Analisa Hasil Pengujian

a. Pengujian ground clearance

Pengujian ground clearance tanpa beban adalah 165 mm, dan jika

ditambahkan beban 121 kg ground clearance menjadi 123 mm. Dari

pengujian tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa komponen suspensi

depan layak digunakan. Hal ini berdasar pada standar ground clearance

100-170 mm. ground clearance yang sesuai standar, kendaraan aman di

sirkuit dengan grapel jalan 2 cm. Grafik 3.1 menunjukan variasi beban

terhadap ground clearance

Grafik 3.1 Variasi beban terhadap ground clearance

Pada hasil pengujian ground clearance pada grafik didapatkan

penurunan ground clearance yang bertahap pada setiap beban yang

diberikan pada chassis.

55


b. Pengujian sudut putar bell crank

Pengujian sudut putar bell crank dengan beban 121 kg adalah 11ᵒ

dapat diambil kesimpulan berfungsi dengan baik dan layak digunakan.

Hal ini berdasarkan sudut putar maksimal dari bell crank 45ᵒ antara push

rod dan shock absorber. Grafik 3.2 menunjukan variasi beban terhadap

sudut bell crank

Grafik 3.2 Variasi beban terhadap sudut bell crank

Pada hasil pengujian sudut putar bell crank pada grafik

didapatkan penambahan sudut putar bell crank yang bertahap pada

setiap beban yang diberikan pada chassis.

c. Pengujian defleksi pegas

Hasil pengujian defleksi pegas depan saat beban 121 kg adalah 28

mm. Pada pengujian defleksi pegas ini digunakan standar dari shock

absorber Honda Revo dengan standar panjang maksimal 330 mm, dan

standar panjang minimal 226 mm.

56


Grafik 3.3 Variasi beban terhadap defleksi pegas

Defleksi pegas pada grafik 3.3 menunjukan bahwa pegas yang

semakin ditekan maka semakin besar nilai ke kakuannya, dibuktikan

pada pembebanan 100 kg dan 121 kg penambahan nilai kekakuannya

sedikit penambahannya.

Tabel 3.5 Perbandingan shock absorber

Dari data tersebut diketahui bahwa jarak langkah pemegasan saat

tanpa beban adalah 84 mm, sedangkan jarak langkah pemegasan saat

beban penuh adalah 56 mm. Dari hasil tersebut maka shock absorber

dapat dikatakan layak. Hal ini berdasar pada standar suspensi Honda

Revo yang diaplikasikan pada suspensi depan dimana suspensi mampu

Panjang Minimal (mm) Stroke (mm)

Awal 330 104

Tanpa Beban 310 84

Beban Maks 282 56

226

Panjang (mm)

57


bekerja sesuai dengan fungsinya dan mampu memberikan keamanan

serta kenyamanan.

Grafik 3.4 Variasi beban terhadap panjang shock breaker

Pada grafik 3.4 variasi beban terhadap panjang shock breaker

diketahui panjang maksimal pada pembebanan 121 kg yaitu panjangnya

282 mm.


BAB V

KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan uraian penjelasan pada bab sebelumnya dan setelah

diselesaikannya proses pembuatan dan perakitan serta pengujian komponen

suspensi depan mobil listrik maka dapat diambil kesimpulan untuk proses

pembuatan yaitu kesulitan dan hambatan yang dialami saat pembuatan suspensi

depan adalah proses pengelasan dirasa kurang memuaskan sehingga banyak

proses pengulangan pengelasan dan penggerindaan.

Pengujian kelayakan pada pembuatan komponen suspensi depan mobil

listrik dibutuhkan beberapa tahap pengujian. Pengujian yang dilakukan adalah

pengujian ground clearance tanpa beban dan beberapa beban, pengujian sudut

putar bell crank beberapa beban, dan pengujian defleksi pegas tanpa beban dan

beberapa beban. Hasil pengujian ground clearance tanpa beban adalah 165 mm,

sedangkan ground clearance dengan beban 121 kg adalah 123 mm. Hasil tersebut

dapat dikatakan layak karena standar ground clearance 100-170 mm. Hasil

pengujian sudut putar bell crank dengan beban 121 kg adalah 11ᵒ dikatakan baik

karena sudut putar maksimal dari bell crank 45ᵒ dengan itu masih bias mendorong

cukup banyak ke shock absorber. Hasil pengujian defleksi pegas tanpa beban

menyisakan langkah 84 mm, sedangkan dengan beban 121 kg adalah 56 mm.

Hasil tersebut dikatakan layak berdasarkan standar shock absorber Honda Revo

yang diaplikasikan karena mampu bekerja sesuai dengan fungsinya.


DAFTAR PUSTAKA

William B. Riley, Albert R. George. (2002). Design, Analysis and Testing of a

Formula SAE Car Chassis. Cornell University.

Polban. (2019). Regulasi Kompetisi Mobil Listrik Indonesia XI (KMLI XI).

Politeknik Negeri Bandung.

Ilham, Tito, (2016). Perancangan Chassis Type Tubular Spcae Frame Untuk

Kendaraan Listrik. Insitut Teknologi Nasional, Bandung.

Toyota, (2013). Toyota Suspensi Kendaraan. Toyota New Step 1, Jakarta.

Mercedes F1. (2019). The Suspension of a Formula One Car. Diakses dari

https://www.mercedesamgf1.com/en/news/2019/06/the-suspension-of-a-

formula-one-car/ (Diakses pada 3 Maret 2020).

Secret, Suspension. (2019). How To Calculate Spring Rates. Diakses dari

https://suspensionsecrets.co.uk/how-to-calculate-coil-or-leaf-spring-rates/

(Diakses pada 3 Maret 2020).

Bentham. (2014). Design and Strength Analysis of FSAE Suspension. School of

Mechanical Engineering, Southeast University.

Maxwell Kline. (2014). SUSPENSION RESEARCH IN THE PURSUIT OF GRIP.

School of Mechanical Engineering, Aeronautical University.

Guide, Optimization, Topology. (2014). Formula SAE car bell crank. Diakses

dari https://topologyoptimization.wordpress.com/2011/03/18/formula-sae-

car-bell-crank/ (Diakses pada 3 Maret 2020).

World, Racing, Auto. (2008). Shocks and Suspension. Diakses dari

https://autoracingworld.wordpress.com/2008/12/17/shocks-and-suspension-

racing-auto-parts/ (Diakses pada 3 Maret 2020).

Dictionary, Formula1. (2008). Push-rod pull-rod. Diakses dari

http://www.formula1-dictionary.net/pushrod_pullrod.html (Diakses pada 3

Maret 2020).

Toyota Astra Motor. (1995). New Step 1 Training Manual. Jakarta

https://www.mercedesamgf1.com/en/news/2019/06/the-suspension-of-a-formula-one-car/

https://www.mercedesamgf1.com/en/news/2019/06/the-suspension-of-a-formula-one-car/

https://suspensionsecrets.co.uk/how-to-calculate-coil-or-leaf-spring-rates/

https://topologyoptimization.wordpress.com/2011/03/18/formula-sae-car-bell-crank/

https://topologyoptimization.wordpress.com/2011/03/18/formula-sae-car-bell-crank/

https://autoracingworld.wordpress.com/2008/12/17/shocks-and-suspension-racing-auto-parts/

https://autoracingworld.wordpress.com/2008/12/17/shocks-and-suspension-racing-auto-parts/

http://www.formula1-dictionary.net/pushrod_pullrod.html

LAMPIRAN

Ins

titut T

ekn

olo

gi N

as

ion

al

pembuatan, penerapan dan pengujian mekanisme …

Documents