AGUNG DWI SAPUTRO I 8608038

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 :

AGUNG DWI SAPUTRO I 8608038

PROGRAM STUDI D-III TEKNIK MESIN OTOMOTIF FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

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

commit to user

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

RANCANG ULANG SISTEM KEMUDI

PADA MOBIL ETHANOL

Disusun Oleh : AGUNG DWI SAPUTRO

I 8608038

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

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

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, ST.MT

( 19690425 1999802 1 001 ) ( ) 2. Penguji II

Jaka Sulistya Budi, ST

(19671019 199903 1 001 ) ( ) 3. Penguji III

Ir. Wijang Wisnu Raharjo, MT

( 19681004 199903 1 002 ) ( ) 4. Penguji IV

Zainal Arifin, ST.MT

( 19730308 200003 1 001 ) ( )

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

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

commit to user

iv

MOTTO

Yang terbaik di antara kalian adalah mereka yang berakhlak paling mulia. ~ (Nabi Muhammad SAW)

Tidak ada kebaikan ibadah yang tidak ada ilmunya dan tidak ada kebaikan ilmu yang tidak difahami dan tidak ada kebaikan bacaan kalau tidak ada perhatian untuknya. – (Sayidina Ali Karamallahu Wajhah)

Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang-orang tidak menyadari betapa dekatnya mereka dengan keberhasilan saat mereka menyerah. – (Thomas Alva Edison)

Berusahalah untuk tidak menjadi manusia yang berhasil tapi berusahalah menjadi manusia yang berguna. – ( Einstein)

Tinggalkanlah kesenangan yang menghalangi pencapaian kecemerlangan hidup yang diidamkan. Dan berhati-hatilah, karena beberapa kesenangan adalah cara gembira menuju kegagalan. – ( Mario Teguh)

Tiada yang lebih baik dari dua kebaikan : Beriman pada Allah dan bermanfaat bagi manusia. Tiada yang lebih buruk dari dua kejahatan : Syirik pada Allah dan merugikan manusia.

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

commit to user

v

PERSEMBAHAN

Laporan Proyek Akhir ini kami persembahkan kepada :

1. Kedua Orang tuaku, Bapak Yudi Anggoro dan Ibu Hartini 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 ( Setyo, 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.

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

commit to user

vi

ABSTRAK

AGUNG DWI SAPUTRO 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.

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

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.

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

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

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

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

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

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

2.5 Ban ... 18

2.5.1 Kontruksi Ban ... 19

2.5.2 Tipe Ban ... 19

2.5.3 Sistem Kode Spesifikasi Ban ... 20

2.6 Pelek Roda ... 22

BAB III PROSES PENGERJAAN DAN RINCIAN BIAYA 3.1 Dasar Proses Pembuatan ... 23

3.2 Kontruksi Sistem Kemudi ... 24

3.3 Kontruksi Rangka Dan Batang Kantilever ... 26

3.3.1 Bentuk Rangka Dan Batang Kantilever ... 26

3.3.2 Kekuatan Rangka Dan Batang Kantilever ... 27

3.3.2.1 Kekuatan Rangka ... 27

3.3.2.2 Kekuatan Batang Kantilever ... 32

3.3.2 Sambungan ... 35

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

commit to user

xi

3.5 Rincian Biaya ... 36

3.5.1 Biaya Harga Bahan ... 36

3.5.2 Biaya Harga Alat dan Jasa ... 38

BAB IV ANALISA PERBANDINGAN 4.1 Perbandingan Sistem Kemudi ... 39

4.1 Posisi Setir ... 39

4.2 Posisi Jok ... 40

4.3 Sambungan Universal Joint ... 40

4.4 Diameter Setir ... 41

4.5 Posisi Pedal ... 41

4.6 Bentuk Dudukan Kemudi ... 42

4.2 Perbandingan Rentang Dimensi ... 43

4.3 Hasil Pengambilan Data Kenyamanan Mobil Ethanol ... 44

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 46

5.2 Saran ... 47

Daftar Pustaka

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

commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Kecepatan ijin kode ban ... 21

Tabel 2 Hasil Perhitungan Rangka ... 31

Tabel 3 Biaya harga bahan ... 36

Tabel 4 Biaya harga alat ... 38

Tabel 5 Biaya Tukang/Jasa ... 38

Tabel 6 Hasil Perbandingan Rentang Dimensi ... 43

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

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 ... 26

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

commit to user

xiv

Gambar 3.3. Kontruksi rangka ... .. 28

Gambar 3.4 Distribusi gaya pada batang rangka ... ... 28

Gambar 3.5 Skema gaya batang ABC ... .. 29

Gambar 3.6 Gaya potongan pada x-x ... 29

Gambar 3.7 Gaya potongan pada y-y ... 30

Gambar 3.8 Diagram BMD ... .. 31

Gambar 3.9 Penampang bahan rangka ... .. 31

Gambar 3.10 Kontruksi batang kantilever ... 32

Gambar 3.11 Gaya awal yang bekerja ... . 32

Gambar 3.12 Hasil pemindahan gaya ... . 33

Gambar 3.13 Penampang bahan pengunci ... . 34

Gambar 4.1.1 Posisi setir ... ... 39

Gambar 4.1.2 Posisi jok ... ... 40

Gambar 4.1.3 Sambungan universal joint ... ... 40

Gambar 4.1.4 Diameter setir ... ... 41

Gambar 4.1.5 Posisi pedal ... 42

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

commit to user

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 : Sifat baja konstruksi umum menurut DIN 17100

Lampiran 2 : Angket responden kenyamanan mobil ethanol

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

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?”

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

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.

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

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.

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

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

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

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

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

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

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

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:

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

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.

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

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.

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

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.

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

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

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

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

recirculatingball dan rak – pinion. Tipe rak dan pinion bila dibandingkan

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

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

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

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

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

commit to user

15

d. Lengan knukle

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

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

commit to user

16

digunakan pada mobil, karena dipandang memiliki keunggulan sebagai berikut.

- 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 :

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

commit to user

17

- Pemegasan jelek, karena terot pendek

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.

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

commit to user

18

yang diteruskan pada hubungan tie rod dan knukle yang akhirnya menghasilkan sudut belok pada roda depan.

2.5. Ban

Dalam mobilitasnya mobil secara langsung bersinggungan dengan permukaan jalan dengan berbagai kondisi. Gerak mobil terjadi karena ada transfer tenaga yang dihasilkan mesin pada putaran roda melalui sistem ban. Sedangkan untuk gerak belok, arah roda depan dipengaruhi gaya yang digunakan untuk memutar roda kemudi.

Gaya yang diterima oleh ban secara langsung dipengaruhi oleh besarnya gesekan yang terjadi pada ban terhadap kondisi jalan yang dilalui. Adapun besar koefisien gesek ban dengan bahan jalan dapat dirumuskan sebagai persamaan berikut :

Untuk jalan aspal

µ = Ė.ĖĖĖ_{, =} (2.1) untuk jalan dengan batu kwarsa

µ = 1,01968 – 0,0063 (2.2) untuk jalan beton

µ = 0,8587 – 0,00184 䑀, (2.3) (Nyoman S.,2001:98) Dimana : µ = koefisien gesek

V = kecepatan kendaraan

Selain itu ban juga berfungsi sebagai peredam untuk mengurangi efek kejut yang terjadi akibat kondisi jalan yang kurang rata, dan atau medan yang tidak nyaman. Dengan sifat kekakuan yang dimiliki, ban juga dapat dianggap pegas yang akan berpengaruh pada jari – jari penapakan ban terhadap jalan.

Adapun besaran kekakuan ban sesuai dengan tipe ban dapat dirumuskan dengan persamaan dibawah :

Untuk ban bias : 爀 = 100,0 + 41,6667 (Pi) (2.4) Untuk ban radial : 爀 = 430 + 27,9167 (Pi) (2.5) (Nyoman S.,2001:76)

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

commit to user

19

Dimana : 爀 = kekakuan ban (lb/in) = tekanan ban (Psi)

Sehingga, secara garis besar fungsi ban dapat diutarakan sebagai berikut : - Penopang seluruh berat kendaraan

- Bersentuhan langsung dengan permukaan jalan dan mentransfer gerakan dan daya pengereman ke jalan, dengan demikian dapat berperan sebagai pengontrol gerak awal, percepatan, perlambatan, dan sekaligus sebagai pengereman.

- Menerima kejutan yang diterima dari jalan yang tidak rata. 2.5.1. Kontruksi ban

Gambar 2.18. dibawah menunjukkan kontruksi ban secara umum.

Gambar 2.18. Kontruksi Ban

2.5.2. Tipe ban

Dilihat dari kontruksi penyusunnya dan carcass, ban dapat digolongkan menjadi ban bias ( bias ply tire ) dan ban radial ( radial ply tire )

- Ban bias

Carcass untuk ban bias disusun dari lapisan benang yang membentuk sudut 30䑀 - 40䑀 terhadap garis tengah ban. Susunan ini dimaksudkan untuk menopang beban arah memanjang dan

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

commit to user

20

melintang. Tetapi saat menerima beban vertikal ban akan cenderung menggeliat.

- Ban radial

Carcass tersusun dari lapisan yang tegak lurus terhadap tengah ban. Kontruksi ini tahan terhadap pembebanan radial tetapi tidak kuat menahan beban memanjang dan melintang ke sekeliling roda. Untuk itu diperlukan adanya sabuk yang terbuat dari benang tekstil atau kawat yang dibalut karet. Ban ini memiliki kemampuan belok yang baik, kecepatan dan kemampuan gelinding rendah, gambar 2.19 merupakan perbandingan antara ban bias dan ban radial.

Gambar 2.19. Gambar penampang ban bias dan radial.

2.5.3. Sistem kode spesifikasi ban

Pada sisi sebelah luar ban biasanya terdapat kode yang menunjukkan lebar ban, diameter dalam ( diameter pelek ), dan ply rating. Untuk beberapa tipe ban tertentu terdapat kode yang memperlihatkan fungsi, atau aspek rationya. Berikut contoh sistem kode spesifikasi ban :

- Ban bias

6.45 S 14 4PR 1 2 3 4

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

commit to user

21

- Ban radial

195 / 70 H R 14 1 5 2 6 3

- Sistem kode ban ISO (international standarisational organization)

195 / 70 R 14 86 H

1 5 6 3 7 2

Keterangan :

Lebar ban dalam satuan inch ( ban bias ) atau millimeter ( ban radial ) 1. Lebar ban

2. Kecepatan maksimum yang diijinkan 3. Diameter dalam ( inch )

4. Kapasitas maksimum membawa beban dalam ply rating ( kekuatan ban 4PR sama dengan kekuatan ban yang menggunakan 4 lapisan benang katun ).

5. Aspek ratio ( tinggi dibagi lebar ban ) dalam persen. 6. Ban radial

7. Kapasitas mengangkut beban ( load indeks )

Untuk kecepatan yang diijinkan, dilambangkan dengan kode huruf besar yang memuat batas maksimum kecepatan. Adapun arti dari simbol yang diberikan adalah sebagai berikut :

Tabel 1 kecepatan ijin kode ban

Kode Kecepatan ( km / jam ) Kode Kecepatan ( km / jam )

K 110 R 170

L 120 S 180

M 130 T 190

N 140 U 200

P 150 H 210

Q 160 V 210 atau lebih

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

commit to user

22

2.6. Pelek Roda

Ban tidak dapat dipasang langsung pada mobil, tetapi harus dipasangkan pada pelek roda ( disc wheel ). Karena roda merupakan bagian penting yang menyangkut keamanan pengemudi, maka harus cukup kuat menahan beban vertikal dan horizontal, beban pengendaraan dan pengereman, dan berbagai macam beban yang bertumpu pada ban. Pada umumnya pelek yang dipakai saat ini adalah pelek yang terbuat dari bahan baja press dan campuran besi tuang.

Setiap mobil akan mempunyai spesifikasi pelek dengan simbol tercetak pada pelek itu sendiri, yang belum tentu sama, sistem kode spesifikasi pelek adalah sebagai berikut :

4 ½ - J x 13 1 2 3

5.50 F x 15 SDC 1 2 3 4

Keterangan :

1. Lebar pelek dalam inch 2. Bentuk flens pelek 3. Diameter pelek ( inch ) 4. Tipe rem

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

commit to user

23

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.

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

commit to user

24

- 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.

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

commit to user

25

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

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

commit to user

26

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

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

commit to user

27

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

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

commit to user

28

- 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

麈 = - .0.5 = - 䴸m. .燘m,ᯰ

燘 ,ᯰ

= - 1,38 kg.m ( - ) searah jarum jam

麈 = .5.0 = 䴸m.m,ᯰ.燘

燘 ,ᯰ

= 6,94 kg.m ( + ) berlawanan jarum jam 1,2m

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

commit to user

29

= - .5 ( 3a + b ) = - 䴸m 燘 m,ᯰ

燘 ,ᯰ ( 3 (1) + 0,2 ) = - 3,70 kg

= - .0 ( a + 3b ) = - 䴸m 燘

燘 ,ᯰ ( 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

麈 = 6,94 – 46,29.x Titik B ( x=0 )

= 0

= - 46, 29 kg

麈 = 6,94 – ( 46,29 . 0 ) = 6,94 kg.m

P=50 kg

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

commit to user

30

Titik C ( x=0,2 ) = 0

= - 46, 29 kg

麈 = 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

麈 = - 46,29.x + 50. (x-0,2) + 6,94 Titik C ( x=0,2 )

= 0 = 3,71 kg

麈 = - 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

麈 = - 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

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

commit to user

31

Tabel 2 Hasil perhitungan rangka

No Potongan Titik x ( m ) ( kg ) ( kg ) 麈 ( 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 ₅ = 440 /22ᯰ dan kekuatan geser ₅ = 240

/22ᯰ ( lampiran : table sifat baja konstruksi umum DIN:17100 )

_5ú50˒

=

.

=

.

燘 ๨

=

폨 솰솰. 䴸솰솰

燘 m솰솰 –燘 ᯰ 솰솰

=

m m솰솰

폨 , 솰솰

=

0,54 /22ᯰ

_{50 0˒ 5ú50˒} maka rangka aman -1,39 kg

-2,32 kg

do= 30 mm di= 28mm

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

commit to user

32

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 ₅ = 440

/22ᯰ _{dan kekuatan geser}

5 = 240 /22ᯰ ( lampiran: table sifat baja konstruksi umum DIN:17100 ).

- Perhitungan pengunci ( batang kantilever )

Gambar 3.11 Kontruksi batang kantilever

Gambar 3.12 Gaya awal yang bekerja

∑ = = 50kg = 50 -

∑麈 = 0 .14 + .16 = 0

50 kg A

RC

Pengunci / Batang kantilever

16 14

B RB

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

commit to user

33

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

솰0 = = _.

= _{.燘 鯠鯠}䴸mm

= 䴸mm

,폨솰솰

=

25,4 /22ᯰ

_{๨ ๨˒}

_솰0

maka batang kantilever aman RD

RB 350 kg

RC 400 kg M

2 4

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

commit to user

34

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

-

_솰0 = . = .

= mmm 솰솰.ᯰ,䴸 솰솰

燘䴸솰솰

= ᯰᯰ䴸mm 솰솰

폨 , ᯰ솰솰

=366,9 /22ᯰ

_{๨ ๨˒ 鯠}

aman

Jadi untuk tegangan geser dan tegangan tarik pada batang kantilever dengan ukuran diameter 5 mm aman digunakan.

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

commit to user

35

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.

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

commit to user

36

- 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 3 Biaya harga bahan

NO MATERIAL/PEKERJAAN HARGA

SATUAN JUMLAH TOTAL

1 Pipa hitam ¾” @ 140.000 1 lonjor 140.000

2 Besi plat 1mm @ 12.000 4 kg 48.000

3 Plat sampul Mtg 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 Steering wheel @ 300.000 1 buah 300.000

8 Bos pedal @ 7.500 2 buah 15.000

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

commit to user

37

10 Per gas Rj @ 2.500 2 buah 5.000

11 Per kopling @ 8.000 1 buah 8.000

12 Resin shep @ 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 Nd @ 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 Epoxsy 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

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

commit to user

38

3.5.2 Rincian biaya untuk pembelian alat dan jasa

Tabel 4Biaya harga alat

NO MATERIAL/PEKERJAAN HARGA

SATUAN JUMLAH TOTAL

1 Elektroda @ 20.000 2 kg 40.000

2 Mata bor besi 6 mm @ 22.000 1 buah 22.000

3 King cup brush 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 5 Biaya Tukang/Jasa

NO MATERIAL/PEKERJAAN HARGA

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

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

commit to user

46

BAB V

PENUTUP

5.1.Kesimpulan

1. Dengan sistem kemudi yang dapat disesuikan/disetel maka pengemudi dapat menyesuaikan kenyamanan dalam berkendara dengan 5 pilihan sudut kemudi. .

2. Dengan lingkar kemudi yang didesain lebih besar dari sebelumnya, maka akan membutuhkan putaran roda kemudi yang sedikit untuk membelokan mobil dibandingkan dengan lingkar kemudi yang kecil.

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.

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

commit to user

47

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.

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.

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

commit to user

36

- 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 3 Biaya harga bahan

NO MATERIAL/PEKERJAAN HARGA

SATUAN JUMLAH TOTAL

1 Pipa hitam ¾” @ 140.000 1 lonjor 140.000

2 Besi plat 1mm @ 12.000 4 kg 48.000

3 Plat sampul Mtg 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 Steering wheel @ 300.000 1 buah 300.000

8 Bos pedal @ 7.500 2 buah 15.000

10 Per gas Rj @ 2.500 2 buah 5.000

11 Per kopling @ 8.000 1 buah 8.000

12 Resin shep @ 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 Nd @ 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 Epoxsy 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

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

commit to user

38

3.5.2 Rincian biaya untuk pembelian alat dan jasa

Tabel 4Biaya harga alat

NO MATERIAL/PEKERJAAN HARGA

SATUAN JUMLAH TOTAL

1 Elektroda @ 20.000 2 kg 40.000

2 Mata bor besi 6 mm @ 22.000 1 buah 22.000

3 King cup brush 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 5 Biaya Tukang/Jasa

NO MATERIAL/PEKERJAAN HARGA

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

commit to user

BAB V

PENUTUP

5.1.Kesimpulan

1. Dengan sistem kemudi yang dapat disesuikan/disetel maka pengemudi dapat menyesuaikan kenyamanan dalam berkendara dengan 5 pilihan sudut kemudi. .

2. Dengan lingkar kemudi yang didesain lebih besar dari sebelumnya, maka

akan membutuhkan putaran roda kemudi yang sedikit untuk membelokan mobil dibandingkan dengan lingkar kemudi yang kecil.

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.

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

commit to user

47

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.