Perancangan Kendaraan Serbaguna Menggunakan Elektroliser Untuk Daerah Terpencil Ditinjau Dari Segi Ergonomi dan Lingkungan.

(1)

iv Universitas Kristen Maranatha

ABSTRAK

Indonesia masih banyak memiliki daerah terpencil yang sulit dijangkau oleh alat transportasi dan belum memiliki infrastruktur yang baik. Kondisi jalan pada daerah terpencil yang masih berupa jalan tanah, jalan batu dan jalan padang rumput mengakibatkan sulitnya alat transportasi untuk dapat digunakan. Alat transportasi yang digunakan pada saat ini di daerah terpencil hanya sebatas kendaraan roda dua saja, kendaraan bermotor roda dua ini memiliki kekurangan antara lain : mudahnya tergelincir pada medan berpasir halus, sulit dikendarakan pada medan berlumpur, dan sulit membawa barang. Selain kondisi jalan yang sulit dilalui, terjadi pula kelangkaan bahan bakar bensin didaerah terpencil. Sulitnya bahan bakar pada daerah-daerah terpencil di Indonesia juga menjadikan masyarakat harus mempunyai pilihan lain untuk mencari bahan bakar, atau paling tidak dapat melakukan penurunan tingkat pemakaian bahan bakar. Solusi bagi permasalahan tersebut adalah membuat kendaraan serbaguna 4 roda dengan penumpang 1 orang yang ramah lingkungan dan hemat bahan bakar.

Pada perancangan ini data-data yang diperlukan adalah data mengenai komponen kendaraan serbaguna 4 roda yaitu chassis dan rangka, sistem penggerak, rem, suspensi, mesin, kursi, kemudi dan sistem kemudi. Selain itu untuk mendapatkan hasil rancangan yang ergonomis dibutuhkan data antropometri orang dewasa laki-laki dan perempuan. Sedangkan untuk penghematan bahan bakar akan dilakukan perancangan alat elektroliser dengan data-data komponen alat elektroliser adalah plat stainless steel, karet, acrylic, baut, kabel, pipa peralon dan selang.

Perancangan yang dilakukan meliputi interior dan eksterior. Untuk perancangan interior terdiri dari perancangan sistem penggerak, sistem kemudi, kursi kemudi, kemudi, pedal gas dan rem, keranjang. Sedangkan untuk eksterior dilakukan perancangan wing. Lingkungan fisik juga menjadi perhatian pada perancangan seperti lingkungan fisik berupa udara, kebisingan, dan panas. Perancangan ini juga mempertimbangan faktor Kesehatan dan Keselamatan kerja (K3) sebagai hal penting yang perlu dilakukan untuk menunjang keamanan dari kendaraan serbaguna.

Hasil yang didapat dari perancangan dan analisis adalah kendaraan serbaguna 4 roda berpenumpang 1 orang dengan bantuan alat elektroliser sebagai penghemat bahan bakar dan dapat membawa 2 buah tas ukuran 35 cm x 14 cm x 22 cm atau 2 buah kardus ukuran 30 cm x 20 cm x 25 cm. Kendaraan ini juga menggunakan mesin dengan daya 5.5 HP(horse power) merek Robin EY 20 D. Hasil pengujian dari penggunaan alat elektroliser pada kendaraan serbaguna menunjukkan adanya penurunan tingkat gas buang dari kandungan gas yang dapat merusak lingkungan seperti CO = 2.5 %, CO2 = 2.6 %, HC = 450 %. Alat elektroliser ini juga membantu penghematan bahan bakar bensin yang digunakan kendaraan serbaguna hingga 24 menit 11.87 lebih lama dibandingkan dengan tanpa menggunakan alat elektroliser. Diharapkan perancangan kendaraan ini mampu membantu masyarakat didaerah terpencil dalam hal transportasi dan membantu penghematan penggunaan bahan bakar.

(2)

viii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... iv

KATA PENGANTAR ... v

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ... xxiii

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah ... 1-1 1.2 Identifikasi Masalah ... 1-2 1.3 Batasan Masalah dan Asumsi ... 1-2 1.4 Perumusan Masalah ... 1-3 1.5 Tujuan Penelitian ... 1-4 1.6 Sistematika Penulisan ... 1-4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Ergonomi ... 2-1 2.2 Anthropometry ... 2-7 2.3 Perancangan ... 2-27 2.4 Display ... 2-31 2.5 Sistem Kontrol ... 2-37 2.6 Text ... 2-42 2.7 Penilaian Konsep (Concept Scoring) ... 2-44 2.8 Bagian Kendaraan ... 2-46 2.8.1 Chassis ... 2-46 2.8.2 Suspension ... 2-47 2.8.3 Steering ... 2-51 2.8.4 Roda ... 2-62 2.8.5 Sistem kerja kopling sentrifugal ... 2-68

(3)

ix Universitas Kristen Maranatha 2.9 Momen Puntir (Torsi)pada poros ... 2-72 2.10 Sistem Pembakaran ... 2-72 2.11 Sejarah BBM ... 2-76 2.12 APAR(Alat Pemadam Api Ringan) ... 2-78 2.13 Hidrogen ... 2-81 2.14 Elektrolisis ... 2-83

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Melakukan Penelitian Pendahuluan ... 3-3 3.1.1 Melakukan Identifikasi Masalah ... 3-3 3.1.2 Menentukan Batasan Masalah dan Asumsi ... 3-3 3.1.3 Menentukan Perumusan Masalah ... 3-4 3.1.4 Menentukan Tujuan Penelitian ... 3-5 3.2 Tinjauan Pustaka ... 3-5 3.3 Metodologi Penelitian ... 3-5 3.4 Melakukan Pengumpulan Data ... 3-6 3.5 Melakukan Perancangan dan Analisis ... 3-6 3.6 Melakukan Pengujian Alat dan Analisis ... 3-6 3.7 Kesimpulan dan Saran ... 3-6

BAB 4 PENGUMPULAN DATA

4.1 Kendaraan serbaguna 4 roda ... 4-2 4.1.1 Faktor Lingkungan ... 4-2 4.1.2 Rangka dan Chassis kendaraan roda 4 ... 4-3 4.1.3 Sistem penggerak kendaraan roda 4... 4-4 4.1.4 Ruang kemudi dan design interior ... 4-11 4.1.5 Tampilan luar (Design Exterior) ... 4-13 4.1.6 Data anthropometri yang digunakan ... 4-14 4.1.7 Ketersediaan bahan bakar didaerah terpencil... 4-15 4.2 Perancangan elektroliser ... 4-15 4.3 Alternatif peletakan alat elektroliser dikendaraan ... 4-16

(4)

x Universitas Kristen Maranatha BAB 5 PERANCANGAN DAN ANALISIS

5.1 Perancangan kendaraan serbaguna 4 roda ... 5-1 5.1.1 Perancangan Chassis dan Rangka ... 5-4 5.1.2 Perancangan Sistem penggerak kendaraan ... 5-12 5.1.3 Perancangan sistem kemudi kendaraan ... 5-27 5.1.4 Perancangan tampilan luar kendaraan ... 5-31 5.1.5 Perancangan bagian keranjang dan rangka penutup mesin ... 5-32 5.1.6 Perancangan interior kendaraan berdasarkan Data Anthropometry Untuk Fasilitas Fisik Kendaraan ... 5-36 5.2 Perancangan Elektroliser ... 5-63 5.2.1 Konsep elektrolisis ... 5-63 5.2.2 Bahan bakar yang tersedia ... 5-64 5.2.3 Bahan-bahan yang digunakan ... 5-64 5.3 Pemasangan alat ... 5-72 5.4 Kesehatan dan Keselamatan Kerja ... 5-78 5.5 Analisis Biaya Produksi ... 5-81 BAB 6 PENGUJIAN ALAT DAN ANALISIS

6.1 Pengujian alat ... 6-1 6.1.1 Pengukuran panas mesin ... 6-1 6.1.2 Kebisingan ... 6-4 6.1.3 Gas buang ... 6-5 6.1.4 Pemakaian Bahan Bakar ... 6-7 6.2 Analisis ... 6-9 6.2.1 Analisis hasil pengujian panas ... 6-10 6.2.2 Analisis hasil pengujian kebisingan mesin pada kendaraan

serbaguna 4 roda ... 6-12 6.2.3 Analisis hasil pengujian gas buang mesin pada kendaraan

serbaguna 4 roda ... 6-13 6.2.4 Analisis hasil pengujian pemakaian bahan bakar ... 6-15 6.3 Perbandingan alat elektroliser lama dengan elektroliser baru ... 6-16 6.4 Keselamatan kerja dalam menggunakan kendaraan ... 6-17

(5)

xi Universitas Kristen Maranatha 6.5 Keselamatan kerja dalam menggunakan elektroliser ... 6-21

6.5.1 Kebakaran ... 6-21 6.5.2 Tersengat listrik ... 6-21

BAB 7 KESIMPULAN DAN SARAN

7.1 Kesimpulan ... 7-1 7.1 Saran ... 7-3

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

KOMENTAR DOSEN PENGUJI DATA PENULIS

(6)

xii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel Judul Halaman

2.1 Tingkat Kebisingan 2-5

2.2 One Set of Recommended Heights of Alphanumeric Characters for

Critical and Noncritical Uses Under Low and High Illumination at

28 an Viewing Distance 2-44

2.3 Recommended Letter Heights (in Inches) for Various Stroke

Width-to-Height Ratios Various Distance 2-44

2.4 Concept Scoring 2-45

2.5 Load Index Ban 2-65

4.1 Spesifikasi Mesin EY20 D 4-5

4.2 Tabel Penentuan Posisi Elektroliser Pada Kendaraan

Serbaguna 4 Roda 4-17

5.1 Dimensi Tubuh Dummy Orang Dewasa (Simulasi Orang) 5-1

5.2 Concept Scoring Sprocket 5-17

5.3 Perbandingan Rasio Gigi Depan Terhadap Gigi Belakang 5-19

5.4 Tabel Concept Scoring Rem 5-22

5.5 Concept Scoring Suspensi 5-24

5.6 Spesifikasi Shock 5-25

5.7 Dimensi Kemudi 5-28

5.8 Antropometri Perancangan Keranjang 5-32

5.9 Data Antropometri Yang Digunakan 5-36

5.10 Data Antropometri Yang Digunakan Pada Kursi 5-37

5.11 Perhitungan Ukuran Kursi 5-37

5.12 Kriteria Perancangan Kursi dan Implementasi

Pada Perancangan 5-42

5.13 Dimensi Kursi 5-42

5.14 Antropometri Yang Digunakan Untuk

Perancangan Kemudi 5-52

(7)

xiii Universitas Kristen Maranatha 5.16 Antropometri Yang Digunakan Untuk Perancangan

Pedal Gas dan Rem 5-54

5.17 Dimensi Pedal Gas dan Rem 5-55

5.18 Rangkuman Perhitungan Besar Huruf 5-60

5.19 Perincian Spareparts dan Biaya 5-81

6.1 Hasil Pengukuran Panas Gas Buang 6-2

6.2 Tingkat Panas Yang Dihasilkan 6-4

6.3 Kebisingan 6-5

6.4 Hasil Pengukuran 6-7

6.5 Konsumsi Bahan Bakar Tanpa Elektroliser 6-8

6.6 Konsumsi Bahan Bakar dengan Elektroliser 6-9

6.7 Tingkat Kebisingan 6-12

6.8 Lama Pemakaian Kapasitas 1 Liter 6-16

6.9 Perbandingan Alat Elektroliser Lama dengan Yang Baru 6-17

(8)

xiv Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Gambar Judul Halaman

2.1 Daerah Nyaman Tubuh Manusia 2-3

2.3 Tinggi Badan Tegak 2-13

2.4 Pantat Popliteal 2-14

2.5 Tinggi Lutut 2-14

2.6 Jarak dari Siku ke Ujung Jari 2-15

2.7 Jarak Bentang dari Ujung Jari Tangan Kiri ke Kanan 2-15

2.8 Panjang Tangan 2-16

2.9 Tinggi Duduk Tegak 2-16

2.10 Tinggi Popliteal 2-17

2.11 Tinggi Bahu Duduk 2-17

2.12 Lebar Pinggul 2-18

2.13 Lebar Bahu 2-18

2.14 Lebar Telapak Tangan sampai Ibu Jari 2-19

2.15 Dagu ke Puncak Kepala 2-19

2.16 Lebar Kepala 2-20

2.17 Diameter Genggam (Maksimum) 2-20

2.18 Panjang Telapak Tangan 2-21

2.19 Panjang Jari Tengah 2-21

2.20 Tebal Telapak Tangan 2-22

2.21 Lebar Maksimum (Ibu jari ke kelingking) 2-22

2.22 Lebar Fungsional Maksimum (Ibu jari ke jari lainnya) 2-23

2.23 Panjang Telapak Lengan Kaki 2-23

2.24 Contoh Beberapa Macam Display yang Dipakai Dalam

Menunjukkan Informasi Kuantitatif 2-34

2.25 Perancangan Kontrol Dalam Kaitannya Dengan Anggota Badan

Yang Akan Digunakan 2-38

2.26 Berbagai Macam Pergerakan Kontrol Relatif Terhadap Nilai

(9)

xv Universitas Kristen Maranatha

2.27 Ukuran Huruf / Angka 2-43

2.28 Frame (Vehicle), Backbone Chassis, Body-On-Frame dan

Monocoque 2-46

2.29 Chassis dan Rangka Buggy 2-47

2.30 Bagian Suspension(Springs,Shock Absorbers dan Linkage) 2-49 2.31 Dependent Suspensions, Semi-Independent Suspension dan

Independent Suspensions 2-50

2.32 Suspensi Depan dan Belakang 2-50

2.33 Suspensi Per dan Gas Pada Mobil 2-50

2.34 Jenis-Jenis Per (Pegas) 2-50

2.35 Suspensi Bagian Depan 2-51

2.36 Suspensi Bagian Belakang 2-51

2.37 Rangkaian Dari Steer (kemudi) Sampai Dengan Roda 2-52

2.38 Jenis Steer (kemudi) Yang Biasa Digunakan 2-52

2.39 Rumah Steering 2-52

2.40 Rangkaian Tierod, Steering Arm, dan Trackrod 2-53

2.41 Tierod 2-53

2.42 Sistem Kemudi Model Recirculating ball 50 2-54

2.43 Sistem Kemudi Model Rack dan Pinion 2-54

2.44 Steering Gear tipe Recirculating ball 2-56

2.45 Steering Gear tipe Rack dan Pinion 2-57

2.46 Sistem Kemudi Pada Mobil Sedan Model Recirculating 2-58 2.47 Sistem Kemudi Pada Mobil Sedan Model Rack dan Pinion 2-58

2.48 Bagian-Bagian Kolom Kemudi 2-59

2.49 Roda Gigi Kemudi Jenis Recirculating ball 2-59

2.50 Sambungan Pada Rack dan Pinion 2-60

2.51 Sambungan Dari Steering Gear Sampai Steering Knuckle

Dengan Tierod 2-60

2.52 Sambungan Dari Steering Gear Sampai Steering Knuckle

Tanpa Tierod 2-61

(10)

xvi Universitas Kristen Maranatha 2.54 Rem Tromol Yang Biasa Digunakan Pada mobil 2-61 2.55 Rem Sabuk Yang Biasa Digunakan Pada Mesin Berat 2-62

2.56 Rem Cakram 2-62

2.57 Bagian-bagian Velg 2-63

2.58 Jenis Ban 2-63

2.59 Perbedaan 2 Jenis Ban Pada Bagian Dalam 2-64

2.60 Pola Ban Rib 2-66

2.61 Pola Ban LUG 2-67

2.62 Pola Ban RIB LUG 2-67

2.63 Pola Ban BLOCK 2-68

2.64 Bagian Dalam Kopling Sentrifugal 2-71

2.65 Bagian-bagian Dari Kopling Sentrifugal 2-71

2.66 Kopling Sentrifugal Pada Motor Kymco 2-72

2.67 Tahapan Proses Pembakaran Pada Mesin 4 Langkah 2-73

2.68 Kondisi Pada Saat Intake 2-74

2.69 Jenis APAR 2-78

2.70 Kategori Yang Dapat Ditangani APAR 2-78

2.71 Keterangan Bahan dan Tekanan 2-79

2.72 Jenis APAR Dengan Sistem Menekan 2-79

2.73 Jenis APAR Dengan Sistem Tarik 2-80

2.74 Proses Elektrolisis 2-84

3.1 Flowchart Metodologi Penelitian 3-1

4.1 Struktur Perancangan Kendaraan 4-1

4.2 Referensi Kendaraan roda 4 4-2

4.3 Medan Yang Akan Dilalui 4-3

4.4 Chassis dan Rangka 4-4

4.5 Mesin EY 20 D 4-5

4.6 Referensi Suspensi Yang Digunakan 4-6

4.7 Rem Yang Akan Digunakan 4-7

4.8 Bagian-bagian Rem Cakram Suzuki Satria 220 mm 4-7

(11)

xvii Universitas Kristen Maranatha

4.10 Dimensi Ukuran Ban dan Load Index 4-8

4.11 Velg Yang Akan Digunakan Untuk Perancangan 4-9

4.12 Kopling Sentrifugal 4-10

4.13 Rantai 4-10

4.14 Referensi Jenis Sprocket 4-11

4.15 Referensi Kemudi 4-11

4.16 Referensi Kursi Kemudi 4-12

4.17 Referensi Jenis Kursi Untuk Perancangan 4-12

4.18 Jenis Pedal Yang Biasa Digunakan Pada Gokart 4-13 4.19 Jenis Pedal Yang Biasa Digunakan Pada Mobil 4-13

4.20 Design Tampilan Luar 4-14

5.1 Tampak Depan Dummy persentil 5% (cm) 5-2

5.2 Tampak Depan Dummy persentil 50% (cm) 5-2

5.3 Tampak Depan Dummy persentil 95% (cm) 5-3

5.4 Tampak Depan Dummy persentil 5%, 50% dan 95% (cm) 5-3

5.5 Diagram Benda Bebas Bobot Mati 5-5

5.6 Diagram Benda Bebas Bagian c1-c2 5-5

5.7 Diagram Benda Bebas bagian b1-b2 5-6

5.8 Permodelan Sederhana Rangka Dudukan Mesin, Penumpang

dan Tangki 5-7

5.9 Diagram Benda Bebas Pada Permodelan 5-7

5.10 Titik Berat Kendaraan Serbaguna 4 Roda 5-8

5.11 Titik Berat Kendaraan 5-8

5.12 Rangka Kendaraan Serbaguna 4 Roda 5-9

5.13 Dimensi Ukuran Rangka Tampak Atas 5-10

5.14 Dimensi Ukuran Rangka Tampak Samping 5-10

5.15 Dimensi Ukuran Rangka Tampak Depan 5-11

5.16 Pertimbangan Keseimbangan Pada Rancangan 5-11

5.17 Bagian Sistem Penggerak 5-12

(12)

xviii Universitas Kristen Maranatha 5.19 Perakitan Poros Belakang, Bantalan dan Cakram

Tampak Depan 5-14

5.20 Cara Kerja Bearing Pada Poros 5-14

5.21 Bearing Yang Digunakan Pada Kendaraan Serbaguna 4 Roda 5-15

5.22 Bearing Secara Detail 5-15

5.23 Gambar Poros Yang Digunakan 5-16

5.24 Gambar Poros Yang Digunakan Tampak Depan

dan Belakang 5-16

5.25 Sprocket Yang Digunakan 5-18

5.26 Sprocket dan Rantai Yang Digunakan 5-18

5.27 Sambungan Sprocket Dengan Poros Mesin 5-18

5.28 Jenis Perbandingan Keunggulan Daya 5-19

5.29 Jenis Perbandingan Keunggulan Kecepatan 5-20

5.30 Sistem Pengereman Disc Brake 5-21

5.31 Jenis Rem Cakram Yang Akan Digunakan 5-23

5.32 Kopling Sentrifugal 5-24

5.33 Pemasangan Kopling Sentrifugal Pada Mesin 5-24

5.34 Suspensi Yang Digunakan 5-26

5.35 Sistem Suspensi 5-26

5.36 Sistem Kemudi Yang Akan Digunakan 5-27

5.37 Sistem Kemudi 5-28

5.38 Lingkage (Tierod) 5-29

5.39 Posisi Tangan Yang Baik Pada Saat Lurus 5-29

5.40 Posisi Linkage Lurus 5-30

5.41 Posisi Tangan Pada Saat Belok Kiri 5-30

5.42 Posisi Linkage Belok Kiri 5-30

5.43 Posisi Tangan Pada Saat Belok Kanan 5-30

5.44 Posisi Linkage Belok Kanan 5-31

5.45 Gambar Tampilan Luar Kendaraan Secara Keseluruhan 5-31

5.46 Gambar Bagian Penutup Kendaraan 5-32

(13)

xix Universitas Kristen Maranatha

5.48 Tas 5-33

5.49 Keranjang 5-33

5.50 Keranjang Dengan Tas 5-33

5.51 Ukuran Tas dan Ukuran Keranjang 5-34

5.52 Tinggi Keranjang Dari Tanah 5-34

5.53 Rangka Penutup Mesin 5-35

5.54 Keterangan Bagian-bagian Kendaraan 5-35

5.55 Jarak Jangkau Pengemudi 5-38

5.56 Posisi Duduk Pada Kursi Balap 5-41

5.57 Gambar Perancangan Kursi 5-43

5.58 Ukuran Kursi 5-43

5.59 Kursi Kemudi Hasil Rancangan 5-44

5.60 Bagian-bagian Kursi Kemudi 5-44

5.61 Bagian Dudukan Kursi Rancangan 5-45

5.62 Kulit Sintetik 5-45

5.63 Proses Pembuatan Kursi 5-46

5.64 Kursi Bagian Bawah 5-47

5.65 Simulasi Dummy Kursi(Persentil 5%, Persentil 50% dan

Persentil 95 %) 5-47

5.66 Bentuk Lekukan Berdasarkan Berat Tubuh dan Tinggi Badan 5-48

5.67 Titik Penting Pada Perancangan Kursi 5-49

5.68 Sudut Lekukan Kursi 5-50

5.69 Titik Pinggul 5-50

5.70 Posisi Punggung dan Tulang Leher 5-51

5.71 Rancangan Penyangga Batang Pintu Kendaraan 5-51

5.72 Diameter Genggam 5-53

5.73 Posisi Genggaman 5-53

5.74 Gambar Rancangan Kemudi 5-54

5.75 Kemudi Hasil Rancangan 5-54

5.76 Dimensi Telapak Kaki 5-55

(14)

xx Universitas Kristen Maranatha

5.78 Pedal Gas dan Rem 5-56

5.79 Letak Pedal Pada Kendaraan 5-56

5.80 Posisi Duduk Dummy Persentil 5 5-56

5.81 Jangkauan Tangan 5-57

5.82 Posisi Tangan Pada Saat Mengemudi 5-57

5.83 Sudut Kaki Yang Baik Pada Saat Mengemudi 5-58

5.84 Jarak Mata ke Speedometer 5-58

5.85 Jenis Indikator dan Speedometer Yang Digunakan 5-61

5.86 Visual Pada Posisi Mengemudi 5-62

5.87 Visual Pada Posisi Mengemudi Pada Kendaraan

Hasil Rancangan 5-62

5.88 Warna Pada Indikator 5-63

5.89 Lempengan Normal 5-66

5.90 Bentuk Lempengan Katoda dan Anoda 5-66

5.91 Acrylic Yang Digunakan 5-66

5.92 Karet Pemisah Yang Digunakan 5-67

5.93 Alat Pembuat Lubang 5-67

5.94 Mur serta Baut Yang Digunakan 5-67

5.95 Selang Penghantar Gas Hasil Proses Elektrolisis 5-68

5.96 Kabel Positif dan Negatif 5-68

5.97 Bagian Pengaman Elektrolisis 5-69

5.98 Susunan Lempeng Positif dan Negatif 5-69

5.99 Lempengan Normal 5-70

5.100 Karet Pembatas 5-70

5.101 Karet Pembatas Lempengan 5-70

5.102 Lempeng Positif 5-71

5.103 Pemasangan Acrylic 5-71

5.104 Pemasangan Baut Negatif dan Positif 5-71

5.105 Elektrolisis Model Baru 5-72

5.106 Pemasangan Kabel Relay 5-73

(15)

xxi Universitas Kristen Maranatha

5.108 Pemasangan Sekring 5-74

5.109 Pemasangan Kait Positif dan Negatif 5-75

5.110 Pemasangan Knop On-Off 5-75

5.111 Pengetesan Knop On-Off 5-75

5.112 Rangkaian Listrik Pada Elektroliser 5-76

5.113 Pemasangan Nipple 5-76

5.114 Pemasangan Secara Keseluruhan 5-76

5.115 Pemasangan Alat elektroliser Pada Mesin 5-77

5.116 Diagram Rangkaian Pemasangan Alat Elektroliser

Pada Mesin 5-77

5.117 Sarung Tangan 5-79

5.118 Masker Hidung 5-79

5.119 Kaca Mata Pelindung 5-79

5.120 Fire Extinguisher 5-80

5.121 Letak Fire Extinguisher 5-80

6.1 Infrared Thermometer TM908 6-2

6.2 Cara Pengujian 6-2

6.3 Thermometer Ruang Digital 6-3

6.4 Posisi Thermometer Pada Saat Pengujian 6-4

6.5 Sound Level Meter 6-5

6.6 Mesin CGF450 6-6

6.7 Contoh Hasil Pengukuran 6-6

6.8 Lubang Keluar Gas Buang 6-6

6.9 Cara Pengujian 6-7

6.10 Botol Bening Ukuran Milimeter 6-8

6.11 Pemasangan dan Pengujian Alat Ukur 6-8

6.12 Grafik Tingkat Panas Pada Knalpot 6-10

6.13 Gambar Tingkat Panas Mesin 6-10

6.14 Batas Kenyamanan Tubuh Manusia 6-11

6.15 Daerah Nyaman Tubuh Manusia 6-11

(16)

xxii Universitas Kristen Maranatha

6.17 Grafik Tingkat Kebisingan Kendaraan 6-13

6.18 Grafik Pengujian Gas CO 6-13

6.19 Grafik Pengujian gas CO2 6-14

6.20 Grafik Pengujian Hidrokarbon 6-14

6.21 Grafik Pengujian Gas O2 6-14

6.22 Pemakaian Bahan Bakar 6-15

6.23 Alat Elektroliser Lama dan Baru 6-17

6.24 Off Switch 6-18

6.25 Switch ON-Off Elektroliser 6-18

6.26 Kursi Pengemudi 6-19

6.27 Helm Fullface 6-19

6.28 Sarung Tangan 6-20

6.29 Sprocket Yang Tertutup 6-20

6.30 Fishbone Kebakaran Pada Penggunaan Elektroliser 6-21 6.31 Fishbone Tersengat Listrik Pada Penggunaan Elektroliser 6-22

7.1 Kondisi Jalan Daerah Terpencil 7-1

(17)

xxiii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

Data Anthropometry Orang Dewasa L-1

Kwitansi Pembelian Bahan-bahan dan biaya pengujian L-2

Kwitansi Pembelian Bahan-bahan L-3

Kwitansi Pembelian Bahan-bahan L-4

(18)

Lampiran L-1

(19)

Lampiran L-2

(20)

Lampiran L-3

Laporan Tugas Akhir Universitas Kristen Maranatha

DATA PENULIS

Nama : Norman Yachya

Alamat : JL. Terusan Babakan jeruk 4 no 38 c, Bandung No. Telp. : 081326342259/087877798946

Alamat email : ny1310@hotmail.com

Pendidikan : TKK Tirta Marta BPK Penabur, Jakarta SDK Tirta Marta BPK Penabur, Jakarta SMPK Tirta Marta BPK Penabur, Jakarta SMUK Tirta Marta BPK Penabur

Jurusan Teknik Industri Universitas Kristen Maranatha, Bandung

Nilai Tugas Akhir : Tanggal USTA :

(21)

1-1 Universitas Kristen Maranatha

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang Masalah

Indonesia merupakan Negara yang sangat luas, terdiri dari ribuan pulau dan merupakan Negara dengan 33 propinsi yang tidak semuanya dapat mudah dijangkau dan memiliki alat transportasi yang baik. Alat transportasi yang digunakan pada saat ini di daerah terpencil hanya sebatas kendaraan roda dua saja, kendaraan bermotor roda dua ini memiliki keterbatasan dalam menghadapi medan pada daerah terpencil antara lain : mudahnya tergelincir pada medan berpasir halus, sulit dikendarakan pada medan berlumpur, dan sulit membawa barang._{Daerah terpencil tersebut juga masih banyak yang} belum memiliki jalan yang layak dilewati oleh kendaraan biasa, dalam arti jalan-jalan yang tersedia masih berupa jalan setapak yang kecil dan berbatuan. karena permasalahan ini diperlukan suatu sarana transportasi yang handal untuk menjawab kebutuhan masyarakat sekitar sesuai dengan kondisi yang sudah dijelaskan diatas.

Daerah terpencil di Indonesia juga memiliki permasalahan sulitnya untuk mendapatkan bahan bakar, hal ini juga menjadikan masyarakat harus mempunyai pilihan lain untuk mencari bahan bakar, atau paling tidak dapat melakukan penurunan tingkat pemakaian bahan bakar, baik bagi kebutuhan secara global maupun kebutuhan secara individu. Tentu saja dalam mencari alternatif bahan bakar harus memperhatikan kondisi daerah terpencil, mudah didapatkannya bahan bakar, murah, dan tentu saja ramah lingkungan.

Dalam penelitian ini akan dirancang suatu alat transportasi yang mampu mengatasi medan sulit dan menggunakan alat penghemat bahan bakar yang ramah lingkungan.

(22)

Bab 1 Pendahuluan 1-2

Laporan Tugas Akhir Universitas Kristen Maranatha 1.2Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas masalah yang diidentifiksai adalah sebagai berikut:

1. Kondisi jalan di daerah terpencil sulit untuk dilalui alat transportasi.

2. Masyarakat di daerah terpencil sulit mendapatkan pasokan bahan bakar bensin yang cukup sehingga perlu adanya suatu cara untuk membantu penghematan pemakaian bahan bakar bensin tersebut.

3. Pencemaran lingkungan yang bertambah parah.

4. Belum adanya alat transportasi 4 roda yang dapat digunakan untuk menghadapi kondisi jalan di daerah terpencil.

1.3Batasan Masalah dan Asumsi Batasan Masalah:

1. Perancangan kendaraan serbaguna 4 roda, meliputi perancangan ruang kemudi, perancangan kursi, tempat barang,chasis dan rangka.

2. Mesin yang digunakan untuk kendaraan serbaguna 4 roda adalah type penggerak 4 langkah, robin seri EY 20 D, dengan kekuatan 5,5 HP(Horse

Power).

3. Data antropometri orang dewasa diambil dari buku ergonomi dengan judul “Konsep Dasar dan Aplikasinya”, karya Eko Nurmianto.

4. Persentil data antropometri yang digunakan adalah persentil minimum yaitu 5%, persentil rata-rata yaitu 50% dan persentil maksimum yaitu 95%.

5. Kapasitas kendaraan serbaguna 4 roda berpenumpang 1 orang dengan daya tampung barang pada keranjang sebesar 1014 mm x 400 mm x 300 mm(P x L x T).

6. Alat elektroliser hasil perancangan akan digunakan pada mesin 4 langkah merk robin seri EY 20 D dengan kekuatan 5.5 HP(Horse Power).

7. Gas yang digunakan untuk membantu proses penghematan adalah gas hasil proses elektrolisis air.

(23)

Bab 1 Pendahuluan 1-3

Laporan Tugas Akhir Universitas Kristen Maranatha 8. Dampak lingkungan yang dianalisis meliputi: pengurangan panas,

kebisingan dan kadar gas buang.

9. Analisis pengaruh gas hasil proses elektrolisis terhadap mesin tidak meninjau proses fisika dan kimia yang terjadi.

Asumsi :

 Data antropometri pada buku yang berjudul “Konsep Dasar dan Aplikasinya”, karya Eko Nurmianto mewakili ukuran tubuh orang dewasa di Indonesia.

 Diasumsikan kondisi jalan di daerah terpencil sama seperti daerah Ujung Kulon Jawa Barat serta daerah Pegunungan Rinjani kepulauan Lombok Barat.

 Gas yang dihasilkan dari proses elektrolisis sesuai dengan kebutuhan penghematan bahan bakar bensin pada mesin robin seri EY 20 D.

1.4Perumusan masalah

Pada penelitian ini akan mencoba untuk melakukan beberapa hal yang akan dirumuskan dalam beberapa hal utama yang akan menjadi acuan. Perumusan masalah yang akan dilakukan pada penelitian ini antara lain: 1 Bagaimana kondisi jalan di daerah terpencil?

2 Seperti apakah rancangan keseluruhan dari alat transportasi?

3 Bagaimana rancangan elektroliser yang dapat digunakan pada kendaraan hasil perancangan?

4 Seberapa besar penghematan bahan bakar yang digunakan pada mesin 4 langkah robin EY 20 D setelah adanya pengaruh gas hasil proses elektrolisis ?

5 Bagaimana pengaruh aplikasi elektroliser pada mesin terhadap lingkungan?

6 Bagaimana K3 (Kesehatan dan Keselamatan Kerja) dari alat transportasi yang dirancang ?

7 Apakah gas hasil proses elektrolisis dapat menggantikan bensin sebagai bahan bakar utama pada mesin robin seri EY 20 D ?

(24)

Bab 1 Pendahuluan 1-4

Laporan Tugas Akhir Universitas Kristen Maranatha 1.5Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :

1 Mengetahui kondisi jalan yang akan dilalui oleh alat transportasi yang akan dirancang.

2 Mengetahui rancangan keseluruhan dari alat transportasi.

3 Mengetahui rancangan elektroliser yang dapat digunakan pada kendaraan.

4 Mengetahui penghematan bahan bakar yang digunakan setelah adanya pengaruh gas hasil proses elektrolisis.

5 Mengetahui pengaruh aplikasi elektroliser pada mesin terhadap lingkungan.

6 Mengetahui K3 (Kesehatan dan Keselematan Kerja) dari alat transportasi yang dirancang.

7 Mengetahui kemampuan gas hasil dari proses elektrolisis sebagai pengganti bahan bakar bensin pada mesin robin seri EY 20 D.

1.6Sistematika Penulisan

Untuk memberikan gambaran secara singkat mengenai keseluruhan isi skripsi ini, maka penulis membuat sistematika penulisan yang terdiri dari enam bab dengan uraian masing-masing sebagai berikut:

BAB 1 : PENELITIANPENDAHULUAN

Di dalam bab ini akan dibahas mengenai latar belakang masalah, identifikasi masalah, pembatasan masalah,perumusan masalah, tujuan penelitian, sistematika penulisan .

BAB 2 : TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini dijelaskan pengertian ergonomi lingkungan, tujuan dan fungsi dari ergonomi lingkungan serta teori-teori yang berhubungan dengan ergonomi lingkungan . Dalam bab ini juga dibahas mengenai dasar dasar teori mengenai pengembangan sumber energi menggunakan air (H2O) .

(25)

Bab 1 Pendahuluan 1-5

Laporan Tugas Akhir Universitas Kristen Maranatha BAB 3 : METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini menjelaskan tentang langkah-langkah yang dilakukan untuk mencapai tujuan dari penelitian. Selain itu dalam bab ini juga dijelaskan langkah-langkah dalam menyelesaikan masalah yang dihadapi.

BAB 4 : PENGUMPULAN DATA

Dalam bab ini berisi bagaimana mengumpulkan semua data-data yang diperlukan untuk mendukung penelitian, baik dari teori-teori yang berhubungan dengan bahan bakar maupun teori yang berhubungan dengan ergonomi lingkungan .

BAB 5 : PERANCANGAN DAN PEMASANGAN ALAT

Pada bab ini akan dilakukan perancangan alat dari mulai tahap awal sampai pada tahap akhir dari perancangan, baik perancangan alat transportasi maupun alat eletroliser. Bab ini juga menjelaskan bagaimana cara pemasangan alat serta penyesuaian alat elektroliser terhadap alat transportasi.

BAB 6 : PENGGUNAAN ALAT DAN ANALISIS

Bab ini berisi bagaimana cara serta tahap-tahap yang harus dilakukan dalam menggunakan alat yang telah selesai dirancang. Serta dalam bab ini juga dijelaskan bagaimana pengaruh dan kegunaan dari alat hasil perancangan. BAB 7 : KESIMPULAN DAN SARAN

Di dalam bab terakhir ini akan ditarik sejumlah kesimpulan yang diambil berdasarkan uraian bab-bab sebelumnya. Selain itu juga akan memberikan beberapa saran dan pendapat mengenai pengembangan dan penerapan yang mungkin dapat dilakukan selanjutnya menyikapi hasil dari penelitian yang dilakukan.

(26)

7-1 Universitas Kristen Maranatha

BAB 7

KESIMPULAN DAN SARAN

7.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil dari pengolahan dan analisis yang telah dijabarkan pada bab sebelumnya, maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut :

1. Jalan yang dilalui untuk kendaraan serbaguna 4 roda merupakan jalan yang memiliki kondisi berbatu dan tanah serta rumput dan perbukitan dengan lebar jalan masih dalam batas yang dapat dilalui oleh kendaraan serbaguna 4 roda hasil rancangan.

Gambar 7.1

Kondisi Jalan Daerah Terpencil

2. Rancangan keseluruhan kendaraan serbaguna 4 roda dirancang berdasarkan ukuran dimensi manusia yang diterapkan melalui data-data antropometri.

Gambar 7.2

(27)

Bab 7 Kesimpulan dan Saran 7-2

Laporan Tugas Akhir Universitas Kristen Maranatha 3. Berdasarkan penelitian dan pengujian yang telah dilakukan dapat

disimpulkan bahwa elektroliser yang dapat digunakan pada kendaraan serbaguna 4 roda adalah jenis elektroliser yang baru karena elektroliser dengan plat stainless steel lebih baik jika dibandingkan dengan kawat stainless steel.

4. Pada bab 6 telah ditampilkan hasil pengujian yang didapat dari tingkat konsumsi bahan bakar yang menurun akibat dari pengaruh gas hasil proses elektrolisis yang dihasilkan dari alat elektroliser. Penurunan tingkat pemakaian dapat dilihat melalui lamanya mesin dapat berjalan dengan pemakaian bahan bakar bensin sebanyak 150 liter, hasilnya adalah apabila tanpa pengaruh gas hasil proses elektrolisis mesin dapat dijalan selama 16 menit 19.61 detik, sedangkan dengan pengaruh gas hasil elektroliser mesin dapat dijalankan selama 40 menit 31.48 detik, penghematan yang didapat adalah mesin dapat dijalankan 24 menit 11.87 detik lebih lama dibandingkan dengan tanpa pengaruh elektroliser. Untuk penggunaan bahan bakar bensin sebanyak 1 liter dengan pengaruh gas hasil proses elektrolisis akan dapat menjalankan mesin 4 langkah robin seri EY 20 D selama 4 jam 30 menit 15.86 detik. 5. Aplikasi alat elektroliser pada mesin kendaraan serbaguna 4 roda

dapat mempengaruhi lingkungan dengan hasil yang sudah didapatkan dari pengujian yang mengalami penurunan pada masing masing kandungan gas yang dihasilkan pada gas buang mesin dengan pengaruh dari alat elektroliser seperti gas CO(karbondioksida) mengalami penurunan sebesar 2.5%, gas CO2(karbonmonoksida) mengalami penurunan sebesar 2.6%, gas HC(Hidrokarbon) mengalami penurunan sebesar 450%, dan gas O2(oksigen) mengalami kenaikan sebesar 5.42%, membuktikan bahwa alat elektroliser membantu penurunan tingkat gas buang dan membantu penghematan bahan bakar.

(28)

Bab 7 Kesimpulan dan Saran 7-3

Laporan Tugas Akhir Universitas Kristen Maranatha Tabel 7.1

Tingkat Penurunan Gas Buang

6. K3(Kesehatan dan Keselamatan Kerja) yang diterapkan pada kendaraan serbaguna 4 roda digunakan untuk mencegah terjadinya kecelakaan ataupun gangguan yang dapat terjadi pada pengguna kendaraan serbaguna 4 roda. K3 merupakan pelindung seluruh bagian tubuh dan antisipasi dari beberapa kecelakaan yang mungkin dapat terjadi baik dari penggunaan kendaraan serbaguna 4 roda maupun penggunaan alat elektroliser. Alat bantu yang akan mendukung faktor K3 adalah off switch mesin, on off switch untuk alat elektroliser, seat belt 4 titik, helm, sarung tangan pengemudi, sarung tangan kerja, masker, kacamata pelindung, serta fire extuingisher serta penutup sprocket yang terbuat dari plastik karbon.

7. Pada hasil pengujian alat elektroliser diketahui bahwa gas yang dihasilkan oleh proses elektrolisis ini dapat menggantikan bahan bakar bensin untuk waktu yang tidak lama, mesin hanya dapat bertahan selama 6 menit 23 detik dengan hanya menggunakan gas hasil proses elektroliser sebagai bahan bakar utama.

7.2 Saran

 Sebaiknya dilakukan pengembangan sistem yang baik untuk menerapkan penghematan listrik pada kendaraan.

 Pada penelitian selanjutnya sebaiknya dilakukan penelitian mengenai pengaruh jumlah air terhadap jumlah gas yang dihasilkan.

kandungan udara % tanpa pengaruh elektrolizer % dengan elektrolizer penurunan Kenaikan

CO 5.60% 3.10% 2.50% ¯

CO2 9.30% 6.70% 2.60% ¯

HC 2000% 1550% 450% ¯

(29)

Bab 7 Kesimpulan dan Saran 7-4

Laporan Tugas Akhir Universitas Kristen Maranatha  sebaiknya melakukan penelitian lebih lanjut untuk mengontrol

besar gas yang dihasilkan agar dapat berguna untuk pasokan bahan bakar utama pada kendaraan yang akan diaplikasikan.  Bagi mahasiswa yang akan mengambil tugas akhir dengan

topik ergonomi mengenai elektroliser, disarankan untuk melakukan perbaikan sumber tenaga listrik yang dibutuhkan agar lebih efisien.

(30)

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

1. Beer, Ferdinand. P., E. Russell Johnston., Jr., ”Mechanics of Materials”, McGraw-Hill, Caledonia, 1992.

2. Nurmianto, Eko; “Ergonomi Konsep Dasar dan Aplikasinya”, Guna Widya, Surabaya, 2003.

3. Prof. Dipl-Ing.Jornsen Reimpell, Dipl.-Ing. Helmut Stoll, The Automotive Chassis : Engineering Principles.

4. Sender, Mark. S., Ph. D., McCormick, Ernest, J., Ph. D., ”Human Factors in Engineering and Design”, McGraw-Hill, Singapore, 1992.

5. Sutalaksana, Iftikar Z., R. Anggawisastra, dan J. H. Tjakraatmadja;

”Teknik dan Tata Cara Kerja”, Jurusan Teknik Industri ITB, Bandung, 1979.

6. Sender, Mark. S., Ph. D., McCormick, Ernest, J., Ph. D., ”Human Factors in Engineering and Design”, McGraw-Hill, Singapore, 1992.

7. Team Dosen dan Team Asisten Laboratorium Analisis Perancangan Kerja

dan Ergonomi II; “Kumpulan Teori dan Diktat Kuliah Analisis Perancangan Kerja dan Ergonomi II”, Jurusan Teknik Industri, Universitas Kristen Maranatha, Bandung, Indonesia, 2005.

8. Tugas Akhir saudara Mulyadi Komara dengan judul “Perancangan Dan Analisis Kendaraan Roda Tiga (Tricycle) Sebagai Alternatif Kendaraan

Kecil Ditinjau Dari Segi Ergonomi”

9. Ulrich, Karl T., Steven D. Eppinger; “Perancangan dan Pengembangan Produk”, Salemba Teknika, Jakarta, 2001.

10.Yudiantyo, Wawan; ”Diktat Kuliah Kesehatan dan Keselamatan Kerja”, Jurusan Teknik Industri, Universitas Kristen Maranatha, Bandung, 2004.

11.http://otomotif.kompas.com/read/2010/05/24/18305132/Jok.dari.Daur.Ula ng.Botol.Plastik.dan.Kain.Poliester

(31)

Universitas Kristen Maranatha 12.

http://www.autobildindonesia.com/read/2010/08/26/1555/18/6/Jok-Mobil-Sebagai-Singgasana

13. http://www.suzuki-thunder.net/problem-dan-solusi-permesinan-suzuki-thunder-f47/p-s-top-speed-rendah-atau-tak-lebih-100-kmph-t6098-75.htm 14.http://forum.supermotoindonesia.com/archive/index.php?t-418.html 15.http://id.wikipedia.org/wiki/Rem

16.http://dandy-danarto.blogspot.com/2010_01_01_archive.html 17.http://www.kymco.or.id/showthread.php?t=4465&page=3

18.http://www.motorplus-online.com/index.php/article/detail/id/1125 19.http://auto.howstuffworks.com/steering2.htm

20.http://www.r32argent.ca/Interior%20pictures.htm

21.http://www.vw-resource.com/ignition_switch_replacement.html 22.http://www.carbibles.com/steering_bible.html

23.http://www.gasgoo.com/auto-images/steering-system-499/1028089.html 24.http://smkmuhi.110mb.com/MODUL%20PEMELIHARAN%20SISTEM

%20KEMUDI.htm

25.http://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_suspensi_(kendaraan) 26.http://kuncikontak.com/suspensi-kendaraan-roda-4-1/ 27.http://id.wikipedia.org/wiki/Elektrolisis

28.http://id.wikipedia.org/wiki/Elektrolisis_air

29.http://rumahkimia.wordpress.com/2009/05/02/elektrokimia-praktikum/ 30.http://dias-rw.blogspot.com/

31.http://musken.indonetwork.co.id/234764/mobil-fun-mini-buggy.htm 32.http://wr-performance.blogspot.com/

33.http://www.infoiklan.com/modules.php?op=modload&name=PN_zClassif ieds&file=index&cat=102&page=4

34. http://drian-news.blogspot.com/2009/07/kendaraan-dirty-buggy-dilengkapi-laser.html

35.http://images.google.co.id/imglanding?q=rangka%20atv%20yamaha&img url=httpwww.motorplus-online.com/uploads/article/1782mio-atv-dvd-1.jpg&imgrefurl

(32)

Universitas Kristen Maranatha 36.http://www.otomotifnet.com/otoweb/include/print.php?ar_id=673

37.www.geocities.com. 38.www.autosmobilis.com 39.www.steamcar.net 40.www.1st-art-gallery.com

41.www.images.businessweek.com 42.www.thepeerage.com

43.www.Wikipedia.org 44.www.mototype.com 45.www.seriouswheels.com 46.www.Gizmodo.com 47.www.image.google.com 48.www.ezpistontool.com

49.http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/Electric_motor_cycl e & http://www.hydrogenassociation.org/media/mediaDownload.asp 50.www.safmechanic.com

51.http://www.carbibles.com/tire_bible.html 52.http://www.phred.org

53.http://overload84.blogdetik.com/2009/05/05/kelebihan-honda-jazz/ 54.www.team-integra.net

55.http://www.shockabsorbersworld.com/shock-absorber-types.html 56.www.Softwiper.com/index-2.html

57.http://www.bilstein.com/tech.php

58. http://www.made-in-china.com/showroom/fengtech/product-detailbMxQIsYDbicB/China-Brushless-Blower.html

59.www.picasaweb.google.com

60.http://www.bridgestone.co.id/03_tire_info/04_tire_usage_maintenance.ph p

(1)