PERANCANGAN DAN PEMBUATAN CHASSIS MOBIL LISTRIK KAPASITAS ANGKUT 4 ORANG

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN CHASSIS MOBIL
LISTRIK KAPASITAS ANGKUT 4 ORANG

TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Persyaratan Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin

Oleh
Ahmad Rudini
NIM 201210120312204

JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur bagi Allah Rabb alam semesta, yang Maha
menggenggam jiwa dan raga kita. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah
kepada junjungan dan tauladan kita, Muhammad Rasulullah dan keluarga,
sahabat, serta para pengikutnya yang setia hingga akhir zaman.
Selain sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana bagi
mahasiswa Teknik Mesin UMM, semoga Tugas Akhir ini juga dapat berfungsi
sebagai sumbangan pemikiran dari penulis bagi pemahaman sekaligus
pengembangan tentang salah satu aspek yang berhubungan dengan perancangan
chasis.
Banyak pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. Pada
kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang mendalam kepada:
1. Ayahanda Fitriansyah dan Ibunda Noorliana tercinta

yang menjadi

motivasi terbesar dalam setiap aktivitas kehidupan ini.
2. Bapak Ir. Daryono, MT selaku dosen pembimbing satu yang telah
berkenan membagi ilmu, memberi semangat, membimbing dan memberi
sarana untuk menimba ilmu.
3. Bapak Drs. Muh Jufri, ST, MT selaku dosen pembimbing dua yang telah
berkenan membagi ilmu, memberi semangat, membimbing dan memberi
sarana untuk menimba ilmu.

vii

4. Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Malang, Ir. Daryono, MT, beserta seluruh Bapak dan Ibu Dosen serta
seluruh Laboran Laboratorium Teknik Mesin UMM, dan Pegawai/Part
Time yang ada di Jurusan Teknik Mesin dan PUSPA IPTEK UMM
5. Teman – teman LSO MEKATRONIC yang setia membantu dan
memberikan dorongan semangat dalam penyelesaian tugas akhir ini.
Kesempurnaan mutlak hanya milik Allah, inilah karya terbaik yang dapat
penulis persembahkan, namun demikian tentunya penyusunan Tugas Akhir ini
masih terdapat ketidaksempurnaan sehingga kami mengharapkan kritik saran yang
konstruktif untuk perbaikan agar menjadi lebih baik. Semoga karya tulis ini dapat
bermanfaat dan berguna bagi para pembaca.

Malang, 17 Agustus 2014

Penulis

viii

DAFTAR ISI

Lembar Judul .................................................................................................. i
Poster .............................................................................................................. ii
Lembar Pengesahan.......................................................................................... iii
Lembar Konsultasi/ Asistensi........................................................................... iv
Lembar Surat Pernyataan Tidak Plagiat .......................................................... v
Abstraksi .......................................................................................................... vi
Kata Pengantar ................................................................................................. vii
Daftar Isi .......................................................................................................... ix
Daftar Gambar ................................................................................................. .xii
Daftar Tabel ..................................................................................................... xv

BAB I

PENDAHULUAN ........................................................................... 1
1.1. Latar Belakang .......................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ..................................................................... 2
1.3. Tujuan ........................................................................................ 2
1.4. Manfaat ...................................................................................... 2
1.5. Batasan Masalah ........................................................................ 3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 4
2.1 Konsep Perancangan ................................................................. 4
2.2. Chassis ........................................................................................ 5
2.2.1. Pembebanan Pada Chassis atau Frame .................................... 6
2.3. Pengertian Chassis Ladder Frame .............................................. 6
2.4. Jenis – Jenis Chassis ................................................................... 7
2.5. Alasan Memilih Chassis Ladder Frame ..................................... 10
2.6. Tinjauan Mekanis ....................................................................... 11
2.7. Pembebanan Pada Chassis Mobil Listrik PUSPA IPTEK UMM. 11
2.8. Dasar Perhitungan Chassis ......................................................... 13

ix

2.9. Tegangan .................................................................................... 14
2.10. Free Body Diagram (FBD) ....................................................... .14
2.11. Gaya Dalam Yang Bekerja Pada Objek 2D .............................. 16
2.12. Tumpuan Rol ............................................................................. 20
2.13. Momen Inersia .......................................................................... 21
2.14. Defleksi ..................................................................................... 23
2.15. Teori Kegagalan ....................................................................... 25
2.16. Teori Tegangan Normal Maksimum ........................................ 25
2.17. Faktor Keamanan ..................................................................... 27
2.18. Perangkat Lunak Analisa Elemen Hingga ............................... 28
2.19. Autodesk Invenror .................................................................. 28
2.20. Cara Pengujian ....................................................................... 29

BAB III METODE PERANCANGAN ........................................................ 30
3.1. Metode Perancangan ................................................................. 30
3.2. Diagram Alir ............................................................................. 31
3.3. Daftar Persyaratan (Requirement List) ..................................... 34
3.4. Pengumpulan Data .................................................................... 34
3.4.1. Objek Penelitian .................................................................... 34
3.4.2. Software Autodesk Inventor 2014 – Student Version .......... 34
BAB IV HASIL SIMULASI DAN PEMBAHASAN ................................. 36
3.1. Analisa Chassis .......................................................................... .36
3.2. Modelling ................................................................................... 37
3.3. Untuk Pemodelan Inventor ......................................................... 37
3.4. Menyisipkan Profil Tubes Untuk Rangka Chassis ..................... 40
3.5. Frame Analysis Report ............................................................... 45
3.5.1. Informasi Pekerjaan (iProperties) ........................................... ...45
3.6. Hasil Simulasi 1 .......................................................................... 46
3.6.1. Bahan ........................................................................................ 46
3.6.2. Penampang ............................................................................... 50
3.6.3. Model Batang .......................................................................... 55

x

3.6.4. Kondisi Pengoperasian ............................................................ .57
3.6.5. Titik Tumpu Beban 1 ............................................................... 63
3.6.6. Titik Tumpu Beban 2 .............................................................. 64
3.6.7. Titik Tumpu Beban 3 .............................................................. 64
3.6.8. Titik Tumpu Beban 4 .............................................................. 65
3.7. Hasil .........................................................................................

65

3.8. Static Result Summary .............................................................

66

3.9. Simulasi Dalam Bentuk Gambar ..............................................

67

3.9.1. Defleksi pada frame chassis mobil listrik PUSPA IPTEK
UMM ....................................................................................... 67
3.9.2. Simulasi gaya pada rangka chassis .......................... .............. 68
3.9.3. Tegangan Normal ................................................................... 70
3.9.4. Tegangan bending pada rangka chassis .................................. 71
3.9.5. Tegangan Axial ......................................................................

72

3.9.6. Tegangan Izin .......................................................................... 73

BAB V PENUTUP ....................................................................................... 74
4.1 Kesimpulan .................................................................................. 74
4.2 Saran ............................................................................................ 74
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 75

DAFTAR LAMPIRAN


CURRICULUM VITAE



GAMBAR DESAIN



NASKAH PUBLIKASI



MAKALAH PRESENTASI

xi

DAFTAR PUSTAKA

Alisjahbana, Sofia W, 2013, Prinsip Dasar Mekanika Struktur, Graha Ilmmu,
Yogyakarta.
Gere James M, 1984, Mekanika Bahan, PT. Gelora Aksara Pratama, Jakarta.
http://www.bikinmobillistrik.com/forum/viewtopic.php?f=13&t=394
http://bahasotomotif.com/2012/08/persamaan-dan-perbedaan-sasis-ladder-dansasis-monocoque/#more-285
http://www.scribd.com/doc/58516110/Chasis-and-Karoseri
http://m.autobild.co.id/read/2010/10/19/1677/54/15/Teknologi-Sasis
Sutantra I Nyoman, 2001, Teknologi Otomotif, Guna Widya, Surabaya.
Sato Takeshi G, 2000, Menggambar Mesin, PT Pradnya Paramita, Jakarta

BAB I
PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Mobil listrik adalah mobil yang digerakkan dengan motor listrik,
menggunakan energi listrik yang disimpan dalam baterai atau tempat
penyimpanan energi lainnya, mobil listrik sangat populer pada akhir abad ke-19
dan awal abad ke-20, tapi kemudian popularitasnya meredup karena teknologi
mesin pembakaran dalam yang semakin maju dan harga kendaraan berbahan
bakar bensin yang semakin murah. Krisis energi pada tahun 1970-an dan 1980-an
pernah membangkitkan sedikit minat pada mobil-mobil listrik, tapi baru pada
tahun 2000-an lah para produsen kendaraan baru menaruh perhatian yang serius
pada kendaraan listrik hal ini disebabkan karena harga minyak yang melambung
tinggi pada tahun 2000-an serta banyak masyarakat dunia yang sudah sadar akan
buruknya dampak emisi gas rumah kaca. (Endangkasia, 2012)
Mobil

listrik

memiliki

beberapa

kelebihan

yang

potensial

jika

dibandingkan dengan mobil bermesin pembakaran dalam biasa, yang paling
utama adalah mobil listrik tidak menghasilkan emisi kendaraan bermotor, selain
itu mobil jenis ini juga mengurangi emisi gas rumah kaca karena tidak
membutuhkan bahan bakar fosil sebagai penggerak utamanya. (Endangkasia,
2012).
Mobil listrik sama dengan mobil pada umumnya terdiri dari chasis, sistem
kemudi, pengereman, transmisi, deferensial, dan lain-lain, Chasis memiliki
beberapa jenis di antaranya ladder frame, tubular space frame, monocoque,
backbone chasis, aluminium space frame.
Chasis disini adalah bagian mobil keseluruhannya, termasuk mesin, kopling,
transmisi, poros penggerak, diferensial, kelengkapan roda-roda depan dan
belakang, kecuali bangunan atas atau karoseri.
Bagian – bagian seperti mesin, transmisi dan diferensial diletakkan pada
rangka kendaraan. Rangka ini harus memenuhi beberapa syarat, antara lain harus

1

2

kokoh dan sanggup memikul beban kendaraan, dan setelah itu harus dibuat
dengan konstruksi yang ringan. (A.M. Saleh, 1984)
Dari jenis-jenis chasis ditetapkanlah untuk perancangan chasis mobil listrik
jenis ladder frame karena konstruksi dari chasis ladder frame cocok untuk
perancangan mobil listrik kapasitas angkut 4 orang dan konstruksinya yang
sederhana.

1.2. RUMUSAN MASALAH
Dari latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan yang diangkat
untuk perancangan dan pembuatan chasis mobil listrik kapasitas angkut 4
orang.
a. Bagaimana proses perancangan konstruksi chasis mobil listrik kapasitas
angkut 4 orang.
b. Bagaimana proses pembuatan konstruksi chasis pada mobil listrik
sesuai perencanaan.

1.3. TUJUAN
Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam Tugas Akhir ini adalah
1. Untuk mendapatkan gambar desain melalui proses perancangan.
2. Untuk mengetahui proses pembuatan konstruksi chassis pada mobil
listrik sesuai perencanaan.

1.4. MANFAAT
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini adalah
sebagai berikut :
1. Bagi Lulusan
Dapat menambah ilmu pengetahuan, dan pengalaman tentang proses
perancangan dan pembuatan chasis mobil listrik kapasitas angkut 4
orang.
2. Bagi Perguruan Tinggi
Sebagai referensi untuk kreativitas dan inovasi pembuatan mobil listrik
yang lebih baik.

1

3

3. Bagi Industri
Diharapkan kedepannya banyak bermunculan industri mobil lokal
sehingga mampu bersaing dengan mobil yang ada di pasaran.
4. Bagi Pengembangan IPTEK
Dapat menemukan material yang lebih ringan selain besi untuk
komponen utama chasis.

1.5. BATASAN MASALAH
1. Struktur chassis tidak menyatu dengan bodi kendaraan.
2. Analisa dilakukan secara teoritis, struktur dianggap terawat baik dan
material memiliki sifat mekanis yang sama.
3. Bentuk geometri struktur chassis adalah simetri antara bagian kiri dan
bagian kanan kendaraan.
4. Getaran yang diakibatkan oleh engine dianggap kecil sehingga dapat
diabaikan.
5. Beban yang ditopang struktur chassis dianggap sebagai beban
terdistribusi merata (uniform).
6. Pembahasan chasis terletak hanya pada tipe ladder frame.

1


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

76 1872 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

28 494 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

28 434 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

9 262 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

19 381 23

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

31 576 14

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

25 506 50

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

10 319 17

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

15 493 30

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

26 586 23