rancang ulang sistem kemudi pada mobil ethanol/rancang... · 3. kekasihku yang tersayang yang telah...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

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

ii

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

WIBOWO, ST. MT

NIP. 196904251998021001

Pembimbing II

JAKA SULISTYA BUDI, ST

NIP. 196710191999031001


commit to user

iii

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,

Disahkan,

Ketua Program D-III Teknik Mesin Koordinator Proyek Akhir

Fakultas Teknik UNS Fakultas Teknik UNS

Heru Sukanto, ST.MT Jaka Sulistya Budi, S.T.

NIP. 197207311997021001 NIP. 196710191999031001


commit to user

iv

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

v

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

vi

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

vii

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

viii

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

ix

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

x

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

xi

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

xii

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

xiii

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

xiv

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

xv

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

1

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?”

1


commit to user

2

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.

d. Melatih mahasiswa dalam situasi kerja nyata.


commit to user

3

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

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 ke steering gear (gigi kemudi), yang akan

4


commit to user

5

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

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

Gambar 2.2 Penyetelan posisi roda kemudi


commit to user

7

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

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 lebih sederhana.


commit to user

9

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.

Gambar 2.6. Gigi kemudi model cacing dan sector roller


commit to user

10

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

11

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

12

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

13

- 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

14

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

15

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

16

- 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

17

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

18

yang diteruskan pada hubungan tie rod dan knukle yang akhirnya

menghasilkan sudut belok pada roda depan.


commit to user

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.

19


commit to user

20

- 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

21

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

22

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

Gambar 3.1 Bentuk rangka dan pengunci


commit to user

23

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

Gambar 3.2 Sudut kemiringan rangka

sudut


commit to user

24

- perhitungan rangka

A B

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 ( + ) berlawanan jarum jam

1,2m

1 m 0,2m


commit to user

25

= -

( 3a + b )

= -

( 3 (1) + 0,2 )

= - 3,70 kg

= -

( a + 3b )

= -

( 1+ 3 (0,2) )

= - 46,29 kg

A y C x B

1 0,2

y x

= 3,70 = 46,29

Gambar 3.5 Skema gaya batang ABC

Pot x-x ( B – C )

Vx MB= 6,94 kg.m

Nx 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

P=50 kg MA=1,38 kg.m MB= 6,94 kg.m


commit to user

26

Titik C ( x=0,2 )

= 0

= - 46, 29 kg

= 6,94 – ( 46,29 . 0,2 )

= - 2,32 kg.m

Pot y-y ( C – A )

Nx A C B RHB

x- 0,2 0,2

Mx x

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

P=50 kg MA=1,38 kg.m MB= 6,94 kg.m

Vx RB= -46,29


commit to user

27

Tabel 1 Hasil perhitungan rangka

No Potongan Titik x ( m ) ( kg ) ( kg ) ( kg.m )

1 Pot(x-x)

B C

B 0 0 -46,29 6,94

C 0,2 0 -46,29 -2,32

2 Pot(y-y)

C A

C 0,2 0 3,71 -2,32

A 1,2 0 3,71 -1,39

Diagram gaya :

BMD A C B

Gambar 3.8 Diagram BMD

Jadi momen maksimumnya adalah 6,94 kg.m

R = 15 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

-1,39 kg -2,32 kg

do= 30 mm di= 28mm

6,94 kg


commit to user

28

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 = 440

dan kekuatan geser = 240 ( lampiran: table sifat baja

konstruksi umum DIN:17100 ).

- Perhitungan pengunci ( batang kantilever )

Gambar 3.11 Kontruksi batang kantilever

RB

Gambar 3.12 Gaya awal yang bekerja

∑ = = 50kg = 50 -

∑ = 0 .14 + .16 = 0

50 kg

A

RC

Pengunci / Batang kantilever

16

14

B


commit to user

29

14 + ( 50 – ).16 = 0

14 + 800 – 16 = 0

= - 800

= 400

= 50 -

= 50 - 400

= - 350

50 kg

A

Gambar 3.13 Hasil pemindahan gaya

= +

= 400 – 350 = 50 kg

=

=

=

=

= 25,4

maka batang kantilever aman

RD

RB 350 kg

RC 400 kg M

2

4


commit to user

30

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.

D=5mm


commit to user

31

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 : 220 volt

Arus sekunder : 160 Ampere

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

32

- 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

33

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 2.263.500

Tabel 2 ( lanjutan )


commit to user

34

3.5.2 Rincian biaya untuk pembelian alat dan jasa

Tabel 3 Biaya harga alat


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


SATUAN JUMLAH TOTAL

1 Potong+sambung cros joint @ 175.000 1 buah 175.000

2 Adjustable steer @ 250.000 1 buah 250.000

3 Perbaikan Tie rod dan

sayapnya @ 150.000 2 buah 300.000

4 Pasang ban @ 5.000 2 buah 10.000

Total 735.000


commit to user

35

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.

Gambar 4.1.1 posisi setir

Sebelum Sesudah

35


commit to user

36

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

37

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

38

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

Sebelum Sesudah

Gambar 4.1.5 posisi pedal rem, gas dan kopling


commit to user

39

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

40

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

41

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 HAL PEMBANDING SEDAN KIJANG KARIMUN ETHANOL

1 Tinggi lantai dengan

Roda kemudi 450 mm 550 mm 540 mm

MIN MAX

510 740


kursi / jok 300 mm 270 mm 260 mm 460 mm


Kaca terbawah 670 mm 630 mm 620 mm 800 mm

4

Tinggi lantai dengan

Pedal gas, rem dan

Kopling

160 mm 130 mm 130 mm 120 mm

5 Jarak antar pedal

( gas, rem, kopling ) 80 mm 120 mm 130 mm 110 mm


commit to user

42

Tabel 5 ( Lanjutan )

6

JARAK

JOK/KURSI

DENGAN

KEMUDI

MIN 480 mm 540 mm 460 mm

MIN MAX

410 540

MAX 520 mm 660 mm 500 mm 570 700

7

JARAK

JOK/KURSI

DENGAN

PEDAL GAS,

REM, DAN

KOPLING

MIN 420 mm 340 mm 330 mm 360 mm

MAX 460 mm 460 mm 370 mm 470 mm

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

43

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 %

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.

Sumber : Data primer yang diolah


commit to user

45

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.

44


commit to user

45

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.

rancang ulang sistem kemudi pada mobil ethanol/rancang... · 3. kekasihku yang tersayang yang telah...

Documents