RANCANG BANGUN CHASSIS MOBIL PROTOTYPE DIESEL

TUGAS AKHIR
BIDANG KONTRUKSI

RANCANG BANGUN CHASSIS MOBIL PROTOTYPE
DIESEL
Diajukan kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan
Program Sarjana Teknik (S1)

Oleh :
EDDY ZULFIKAR RAHMAN
201010120311065

JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014

i

POSTER

ii

LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Satu Syarat Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin

Disusun Oleh :
EDDY ZULFIKAR RAHMAN
201010120311065

Yang telah disahkan oleh :
Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

(Ir. Eko Hariyadi, MT)

(Dra. Rr. Heny Hendaryati, MT)

Nip. 108.9303.0292

Nip. 108.8909.0125

Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin

(Ir. Daryono, MT)
Nip. 108.8909.0124

iii

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama

: Eddy Zulfikar Rahman

Nim

: 201010120311065

Bidang Keahlian

: Kontruksi

No. ST. Pem. TA

: E.2/188/FT/UMM/V/2014

Judul

: Rancang Bangun Chassis Mobil Prototype Diesel

Pembimbing I

: Ir. Eko Hariyadi, MT
Paraf

No.

Catatan Asistensi

1

Persetujuan Judul Dan Konsultasi Bab I

2

Konsultasi Bab I dan ACC Bab I

3

Konsultasi Bab II

4

ACC Bab II

5

Konsultasi Bab III

6

ACC Bab III

7

Konsultasi Bab IV

8

ACC Bab IV

9

Konsultasi Bab V

10

ACC Bab V dan Seminar Hasil

Dosen pembimbing I

Malang,22 Oktober 2014
Dosen pembimbing I

Ir. Eko Hariyadi, MT

iv

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama

: Eddy Zulfikar Rahman

Nim

: 201010120311065

Bidang Keahlian

: Kontruksi

No. ST. Pem. TA

: E.2/188/FT/UMM/V/2014

Judul

: Rancang Bangun Chassis Mobil Prototype Diesel

Pembimbing II

: Dra. Rr. Heny Hendaryati, MT
Paraf

No.

Catatan Asistensi

1

Persetujuan Judul Dan Konsultasi Bab I

2

Konsultasi Bab I dan ACC Bab I

3

Konsultasi Bab II

4

ACC Bab II

5

Konsultasi Bab III

6

ACC Bab III

7

Konsultasi Bab IV

8

ACC Bab IV

9

Konsultasi Bab V

10

ACC Bab V dan Seminar Hasil

Dosen pembimbing II

Malang, 22 Oktober 2014
Dosen pembimbing II

Dra. Rr. Heny Hendaryati, MT

v

LEMBAR SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama

: Eddy Zulfikar Rahman

Nim

: 201010120311065

Tempat/Tanggal Lahir

: Magetan, 12 Mei 991

Jurusan

: Teknik Mesin

Fakultas

: Teknik

Instansi

: Universitas Muhammadiyah Malang

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
Sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “Rancang Bangun Chassis
Mobil Prototype Diesel” yang diajukan untuk memperoleh gelar sarjana S1 pada
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang,
sejauh yang saya ketahui bukan merupakan duplikasi (“PLAGIASI”) dari skripsi
yang sudah dipublikasikan dan / atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar
kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Malang atau instansi
manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya kutipan dan daftar
pustaka sebagaimana mestinya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk
digunakan sebagaimana mestinya.

Malang, 22 Oktober 2014
Yang menyatakan,

Eddy Zulfikar Rahman

vi

KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada kehadirat Allah SWT yang
mana hanya atas limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayahNya laporan tugas
akhir dengan judul “RANCANG BANGUN CHASSIS MOBIL PROTOTYPE
DIESEL” ini akhirnya dapat terselesaikan.
Seiring penyusunan skripsi ini, terdapat hambatan dan rintangan yang
dihadapi, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan tersebut terasa
ringan dan dapat teratasi. Oleh sebab itu sepatutnya saya ungkapkan terima kasih
atas jasa baik yang selama ini telah diterima, baik nasehat, petunjuk, ide, saran,
serta bimbingan berupa apapun sehingga penyusun dapat menyelesaikan sekripsi
ini. Ungkapan terimaksih tersebut disampaikan kepada :
1. Kedua orang tua yang selalu memberikan bantuan materiil maupun non
materiil, mendo’akan, mengingatkan akan pesan-pesannya yang tak akan
terlupakan.
2. Bapak Ir. Eko, MT Hariyadi Selaku Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan serta arahan selama penyusunan sekripsi ini
dilakukan.
3. Ibu Dra. Rr. Heny Hendaryati, MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga
terselesaikannya skripsi ini.
4. Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku ketua jurusan teknik mesin UMM.
5. Bapak Budiono, SSi.MT. Selaku sekertaris jurusan teknik mesin UMM.

vii

6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan
teoritis seara langsung maupun tidak langsung.
7. Teman - teman sebimbingan, rekan - rekan lembaga semi ortonom
MEKTRONIC di lingkungan Fakultas Teknik, serta teman - teman
seangkatan Teknik Mesin 2010 B.
8. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terimakasih banyak atas bantuan
kalian semuannya.
Dalam penyusunan sekripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak
terbahas. Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan
sangat diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT
memberikan sifat Rahim-Nya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan
penyusun berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca.

Malang, 22 Oktober 2014

Eddy Zulfikar Rahman

viii

DAFTAR ISI
COVER ................................................................................................................ i
POSTER ............................................................................................................... ii
LEMBARAN PENGESAHAN SKRIPSI .......................................................... iii
LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING I ..................... iv
LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING II .................... v
LEMBARAN PERYATAAN ............................................................................. vi
ABSTRAK ........................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii
DAFTAR ISI ........................................................................................................ x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xv
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... xvi
BAB I .................................................................................................................... 1
PENDAHULUAN ................................................................................................ 1
1.1.Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 3
1.3. Tujuan Perancangan ................................................................................. 3
1.4. Batasan Masalah....................................................................................... 3
1.5. Metodologi ............................................................................................... 4

ix

BAB II .................................................................................................................. 5
TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................... 5
2.1. Chassis .................................................................................................... 5
2.1.1. kekuatan ......................................................................................... 6
2.1.2. kekakuan ........................................................................................ 6
2.2. Jenis Chassis ........................................................................................... 7
2.2.1. Chassis Backbone........................................................................... 7
2.2.2. Chassis Ladder ............................................................................... 8
2.2.3. Chassis monocoque ........................................................................ 9
2.2.4. Space Frame Chassis..................................................................... 10
2.3. Bahan ...................................................................................................... 11
2.3.1. Stainless Steel ................................................................................ 11
2.3.2. Aluminium ..................................................................................... 12
2.3.3. Iron................................................................................................. 14
2.4. Teory Dasar Analisis Perancangan Chassis Kendaraan.......................... 15
BAB III ................................................................................................................. 16
PERANCANGAN ............................................................................................... 16
3.1. Diagram Alir .......................................................................................... 16
3.2 Persamaan .............................................................................................. 17
3.2.1 Distribusi Beban Statis Pada Chassis ........................................... 17
3.2.2 Analisa Beban Statis yang Bekerja Pada Chassis .......................... 19
3.2.3 Keseimbangan Momen .................................................................. 20

x

3.2.4 Analisa Terhadap Tegangan Bending............................................ 21
3.2.5 Momen Inersia Untuk Profil Persegi ............................................. 21
3.2.6 Ditinjau Dari tegangan Bending .................................................... 21
3.2.7 Pemilihan Material ......................................................................... 22
3.2.8 Analisa Defleksi ............................................................................. 22
3.2.9 Analisa Momen Bending Pada Roda Depan .................................. 23
3.2.10 Analisa Titik Berat........................................................................ 23
3.2.11 Analisa Kekuatan Poros Saat Pengereman ................................... 24
BAB IV ................................................................................................................. 25
PERHITUNGAN ................................................................................................. 25
4.1 Data dan Spesifikasi Chassis ................................................................... 25
4.2 Perhitungan Chassis ................................................................................. 26
4.2.1 Distribusi Beban Statis ................................................................... 27
4.2.2 Analisa Beban Statis ...................................................................... 29
4.2.3 Analisa Terhadap Tegangan Bending ............................................ 31
4.2.4 Pemilihan Material ......................................................................... 33
4.2.5 Analisa Defleksi ............................................................................. 35
4.2.6 Analisa Momen Bending Pada Pangkon Roda Depan ................... 38
4.2.7 Analisa Titik Berat ......................................................................... 39
4.2.8 Analisa Kekuatan Poros Saat Pengereman .................................... 41
BAB V ................................................................................................................. 42
KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................... 42

xi

5.1.Kesimpulan .............................................................................................. 42
5.2.Saran ......................................................................................................... 43

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 : Backbone Chassis.......................................................................... 8
Gambar 2.2 : Chassis Ladder .............................................................................. 8
Gambar 2.3 : Chassis Monocoque ...................................................................... 9
Gambar 2.4 : Space Frame Chassis .................................................................... 10
Gambar 3.1 : Pendistribusian Beban Statis Pada main chassis ........................... 17
Gambar 3.2 : Diagram benda bebas bagian A1-A2 .............................................. 18
Gambar 3.3 : Diagram benda bebas bagian B1-B2 .............................................. 18
Gambar 3.4 : Free body diagram untuk menghitung momen terhadap titik A dan
titik B .............................................................................................................................19
Gambar 3.5 : Profil Material chassis ................................................................... 20
Gambar 3.6 Defleksi Batang ............................................................................... 22
Gambar 4.1 : Chassis Tampak Depan ................................................................. 25
Gambar 4.2 : Chassis Tampak Atas .................................................................... 25
Gambar 4.3 : Chassis Tampak Samping ............................................................. 25
Gambar 4.4 : Peletakan beban diatas chassis .......................................................... 27
Gambar 4.5 : Ilustrasi pendistribusian beban statis pada chassis .............................. 27
Gambar 4.6 : Free body diagram untuk mengitung momen terhadap titik A dan titik B
............................................................................................................................. 29
Gambar 4.7 : Hasil reaksi titik A dan titik B akibat beban terpusat.................... 30
Gambar 4.8 : Profil material chassis ................................................................... 31

xii

Gambar 4.9 : DBB defleksi batang ..................................................................... 36
Gambar 4.10 : Pangkon roda depan .................................................................... 38

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 : Mechanical propertis of Stainless steel (AISI 317)................................. 11
Tabel 2.2 : Mechanical properties of aluminium Alloy 6061-T6............................... 13
Tabel 2.3: Typical Composition of aluminium Alloy 6061-T6 .................................. 13
Tabel 2.4 : Mechanical properties of iron, Fe......................................................... 14
Tabel 3.1 : Diagram alir ...................................................................................... 16
Tabel 4.1 : Mechanical properties of aluminium Alloy 6061-T6 ............................... 35

xiii

DAFTAR PUSTAKA
.
1. Chatur Aji S. Dkk. (2008). Rancang bangun gokart dengan penggerak
motor bakar bensin 5.5 HP. Politeknik Negri Semarang. Skripsi
2. Chu- Kia Wang. (1993). Analisa Struktur Lanjutan Jilid 1. Alih Bahasa :
Kusuma Wirawan. Jakarta : Erlangga
3. Cristopher Scott Baker. (2004). FoES Formula SAE- A Space Frame
Chassis Design. University Of Southern Queensland. Skripsi.
4. James M. Gere. (2001). Mechanic Of Material. Jakarta : Erlangga
5. keith J. Wakeham. (2009). Introduction To Chassis Design Rev 1.0.
University Of Newfoundland and Labrador.
6. Mursyid, A. (2012). Analisis Unjuk Kerja Kompresor Sentrifugal Pada
Turbin Gas Mikro Proto X-2. Skripsi, 1.
7. Zainun Achmad. (1999). Element Mesin 1. Bandung: PT. Refika Aditama.

xiv

BAB I
PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang
Mobil diesel prototype merupakan kendaraan masa depan dengan desain

khusus yang memaksimalkan aspek aerodinamika untuk keperluan suatu riset
yang terus dikembangkan teknologinya sehingga mendekati sempurna. Adapun
persyaratan pembuatan mobil diesel type prototype yang harus diperhatikan yaitu
pengemudi harus memiliki jangkauan pandang yang jelas, dilarang menggunakan
pelengkap aerodinamik yang dapat berubah bentuk karena angin ketika kendaraan
bergerak, badan kendaraan tidak boleh mudah berubah bentuk karena faktor angin
dan tidak boleh mempunyai ujung bodi yang tajam, interior kendaraan tidak boleh
berisi objek yang dapat melukai pengemudi jika terjadi tabrakan, jendela harus
terbuat dari bahan polycarbonate sehingga jika pecah menjadi pecahan yang tidak
tajam. Dan juga untuk aturan dimensi kendaraan prototype harus memenuhi
kriteria yang telah ditentukan di dalam regulasi, yaitu ketinggian kendaraan
maksimal 100 cm, track width minimal 50 cm diukur dari titik kontak roda pada
lintasan, jarak wheelbase minimal 100 cm, lebar keseluruhan kendaraan maksimal
130 cm, panjang kendaraan maksimal 350 cm dan berat total kendaraan maksimal
1400 N.
Chassis merupakan kerangka utama dari sebuah kendaraan untuk
meletakan semua komponen pendukung lainnya seperti motor, pemindah tenaga,
serta bodi, sehinga kendaraan itu dapat bergerak atau berfungsi. Chassis
merupakan bagian pertama dari kendaraan yang harus diolah sedemikian rupa

1

2

untuk menentukan pemakaian komponen atau perangkat pendukung stabilitas
lainnya. Chassis merupakan rangka penguat utama untuk menimimbulkan
kekakuan dari bodi secara keseluruhan terhadap bending dan torsi. “Pada saat
terjadi tabrakan struktur chassis-lah yang mengambil porsi terbesar dalam
menyerap energi tabrakan atau tumbukan”. (I Nyoman Sutantra, 2010. Hal.5)
Untuk membuat sebuah mobil diesel type prototype yang stabil
dibutuhkan chassis yang kaku dan kuat sebagai dasar utama dari sebuah
kendaraan, akan tetapi chassis itu sendiri harus ringan karena ada pembatasan
berat dan dimensi pada kendaraan type prototype yang akan dirancang. Chassis
kendaraan harus dirancang cukup lebar atau panjang untuk melindungi badan
pengemudi jika terjadi tabrakan dan juga harus dilengkapi dengan roll bar. Roll
bar ini harus melebar melebihi bahu pengemudi yang berfungsi untuk melindungi
pengemudi jika kendaraan terbalik.
pada chassis mobil diesel yang pernah dibuat tahun sebelumnya, banyak
terdapat permasalahan, salah satunya chassis masih dianggap terlalu berat karena
material yang digunakan adalah baja ST 34. Oleh karena itu pada rancang bangun
yang akan penulis lakukan, harus memilih material yang lebih ringan tetapi cukup
kaku dan kuat untuk menjadi chassis mobil listrik type prototype. Banyak type
desain chassis yang ditawarkan, antara lain chassis ladder, monocoque, backbone
dan lain-lain. Sehingga kita dapat memilih salah satu type desain chassis yang kita
anggap sesuai dengan yang dibutuhkan. Adapun persyaratan utama dari chassis
ialah mudah dioperasikan, mudah dirawat (maintenance), ringan, mampu mesin
dan mampu menahan beban yang telah ditentukan.

3

1.2

Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada perancangan ini adalah merujuk dari judul

dan alasan pemilihan judul, yaitu bagaimana perancangan pada rangka chasis
mobil prototype untuk 1 penumpang yang aman dan ringan sesuai dengan regulasi
perlombaan
1.3

Tujuan Perancangan
Berdasarkan permasalahan yang dikemukakan, maka tujuan perancangan

ini adalah untuk mendapatkan sebuah rancangan rangka chasis mobil prototype
yang aman dan ringan sesuai dengan regulasi perlombaan
1.4

Batasan Masalah
Mengingat permasalahan yang dihadapi dalam rancang bangun chassis ini

maka perlu adanya batasan khusus didalamnya. Adapun pembatasan masalah
tersebut adalah:
1. Pemilihan bahan yang ringan dan tepat untuk digunakan dalam
pembuatan chassis.
2. hanya perhitungan beban pengemudi dan mesin
3. Perhitungan statis.
4. Dimensi chassis sesuai dengan regulasi Indonesia Energy Marathon
Challenge (IEMC).

4

Dokumen baru

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

109 3448 16

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

39 879 43

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

39 788 23

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

18 513 24

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

26 663 23

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

57 1155 14

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

58 1053 50

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

19 656 17

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

28 934 30

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

39 1143 23