ANALISIS STABILITAS RANCANGAN GANESHA ELECTRIC VEHICLES

Transkripsi

1 ANALISIS STABILITAS RANCANGAN GANESHA ELECTRIC VEHICLES 1.0 GENERASI 1 BERTRANSMISI CONTINOUS VARIABLE TRANSMISION (CVT) MENGGUNAKAN METODE QUASI STATIS Oleh : I Wayan Adi Sumertama 1, K.Rihendra Dantes. 2,Yota Ernanda A. 3 Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, Universitas Pendidikan Ganesha,Singaraja,Indonesia. {adi.sumertama@yahoo.co.id,rihendra79@gmail.com,yota.ernanda@gmail.com} Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kesetabilan kendaraan dengan melakukan pengamatan terhadap batas kecepatan kendaraan yang diijinkan saat berbelok dengan sudut tertentu. Parameter tersebut diukur untuk dapat mengetahui kecepatan kritis dimana kendaraan akan skid dan mengalami rolling speed. Dengan mengetahui kecepatan kritis kendaraan akan membantu pengemudi untuk mengendalikan kecepatan kendaraan pada saat berbelok pada radius belok tertentu. Hasil dari penelitian Analisis Stabilitas Belok Rancangan Kendaraan Ganesha Electric Vehicles 1.0 Generasi 1 Bertransmisi Continous Variable Transmision (CVT) Dengan Menggunakan Metode Quasi Statis Berbasis Microsoft Visual Studio Dengan Bahasa Pemrograman C# yaitu kendaraan cendrung mempunyai prilaku responsif pada saat berbelok yaitu oversteer pada saat kecepatan konstan dan terjadi skid pada kecepatan 20 km/jam dan rolling speed baru akan terjadi pada kecepatan 30 km/jam dimana; skid depan terjadi pada sudut belok depan (αf) = 42 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf)= 10,9 km/jam,dan kendaraan mengalami rolling speed pada sudut belok depan (af)= 39 0 dengan kecepatan rolling speed (Vg)= 22,4 Kata kunci : rolling speed, skid, stabilitas, sudut belok. Abstract This study aims to determine the vehicle stability by observing the speed limit allowable vehicle when turning at an angle. These parameters were measured in order to determine critical speed where the vehicle will skid and experience rolling speed.by knowing the critical speed of the vehicle will help the driver to control the vehicle's speed at the time to turn at certain turning radius. The results of the study Stability Analysis Turn draft Vehicles Ganesha Electric Vehicles 1.0 Generation 1 transmission Continuous Variable Transmission (CVT) Method Using Quasi Static-based Microsoft Visual Studio with programming language C # that vehicle tends to have behavioral responsiveness during turns that oversteer during constant speed and skid occurs at a speed of 20 km / h and the rolling speed will occur at a speed of 30 km / h where; front skid occurred on a front turn angle (αf) = 420 with front skid speed (Vsf) = 10.9 km / h, and the vehicle is rolling speed at the next turn angle (af) = 390 with a speed of rolling speed (Vg) = 22, 4 km / h. Keywords : angle of turn, rolling speed, skid,stability.

2 PENDAHULUAN Sepeda motor merupakan suatu alat transportasi yang digunakan untuk membantu mempermudah manusia dalam memenuhi kebutuhannya. Di era modern seperti sekarang sepeda motor merupakan alat transportasi yang banyak digunakan oleh masyarakat. Hal ini disebabkan oleh karena nilai ekonomis ataupun kepraktisan dari sepeda motor itu sendiri. Nilai ekonomis kendaraan ini adalah mudahnya dijangkau oleh hampir seluruh lapisan masyarakat dan penggunaan bahan bakar yang relatif hemat dibandingkan kendaraan roda empat. Disamping itu kelincahan kendraan ini ketika digunakan dijalan raya yang padat. Namun banyaknya pengguna sepeda motor, juga berpotensial menimbulkan permasalahan yang mengkhawatirkan terkait dengan tingkat kecelakaan pengguna sepeda motor. Angka kecelakaan pengguna sepeda motor merupakan angka kecelakaan tertinggi dibanding dengan kendaraan bermotor lainnya dan selalu meningkat jumlah tiap tahunnya (Sumber: Kecelakaan tersebut salah satunya dikarenakan jenis kendaraan yang dipakai pengemudi. Persentase tingkat kecelakaan karena kendaraan mencapai 2,76%. Faktor faktor penting dari kendaraan salah satunya adalah sistem stabilitas kendaraan (Sumber: Direktorat Jenderal Perhubungan Darat Departemen Perhubungan). Untuk itu masyarakat dalam memilih kendaraan hendaknya mengetahui karakteristik kendaraan tersebut baik dari segi desainnya, bentuk kendaraanya dan dari segi kenyamanan, keamanan, handling, percepatan dan ekonomis dari kendaraan tersebut. KAJIAN TEORI Rancangan Kendaraan Ganesha Electric Vehicles 1.0 Generasi 1 Bertransmisi Continous Variable Transmision (CVT) merupakan kendaraan yang dirancang oleh mahasiswa Pendidikan Teknik Mesin yang dibagi menjadi tiga team dalam merancang Rancangan Kendaraan Ganesha Electric Vehicles 1.0 Generasi 1 Bertransmisi Continous Variable Transmision (CVT) yaitu terdiri dari Team Body,Team Chasis,Team Mesin. Gambar 1. Ganesha Electric Vehicles 1.0 Generasi 1 Bertransmisi Continous Variable Transmision (CVT). Untuk Analisis Stabilitas Belok Rancangan Kendaraan Ganesha Electric Vehicles 1.0 Generasi 1 Bertransmisi Continous Variable Transmision (CVT) Dengan Menggunakan Metode Quasi Statis yaitu dengan menggunakan perumusan- perumusan untuk menentukan parameter oprasional. Dinamika Kendaraan Belok Pada Jalan Datar Gerak belok kendaraan merupakan gerakan yang paling kritis dari suatu kendaraan dimana pada saat kendaraan berbelok ada dua hal yang paling kritis yang dapat terjadi dan dapat menganggu stabilitas kendaraan saat berbelok. Kecepatan Skid Adalah kecepatan belok maksimum yang diijinkan agar roda depan dan belakang tidak skid. b. Analisa Guling dan Kecepatan Guling Kendaraan dinyatakan tidak terguling belakang jika memenuhi persyaratan serperti berikut: Fsr. hr + Fur. hur < Fz! Dinamika Kendaraan Belok Pada Jalan Miring Pada umumnya pada jalan yang berbelok dimaksudkan supaya kendaraan lebih tahan terhadap skid dan guling. datar.perbedaan ini ditunjukakan pada

3 gambar yang menunjukkan gaya arah momen yang dilihat dari belakang. Analisa Skid dan Kecepatan Guling Analisa Skid Skid pada roda depan akantidak terjadi jika gaya kesamping pada roda depan lebih kecil atau sama dengan gaya gesek yang mampu diimbangi oleh roda depan. Begitu pula pada roda belakang, skid tidak akan terjadi jika gaya gesek pada roda belakang bisa mengimbangi gaya kesamping dari roda belakang. Pada roda 1 : Diagram Alir Penelitian (Flow Chart) Diagram alur Penelitian Analisis Stabilitas Belok Rancangan Kendaraan Ganesha Electric Vehicles 1.0 Generasi 1 Bertransmisi Continous Variable Transmision (Cvt) Dengan Menggunakan Metode Quasi Statis Berbasis Microsoft Visual Studio Dengan Bahasa Pemrograman C# F!" = F!! = μf!! + Ffst sinθ kj F!"! = F!"! F!"! < F!" maka kendraan tidak mengalami skid. Pada roda 2. F!! = μf!! + Frst sinθ kj F!"! = 2 F!"! F!"! = F!! maka kendaraan tidak mengalmi skid. a. Analisa Guling dan Kecepatan Guling Analisa Guling Roda dikatakan terangkat jika gaya normal yang terjadi sama dengan nol atau negatif. F!! 0 Kendaraan yng dinyatakan tidak terguling belakang jika memenuhi persyaratan sebagai berikut: Mr + Fsr. hr + Fur. hur. θ γr < Fz! Penelitian diawali dengan studi literature mengenai penelitian penelitian sbelumnya dan berbagai teori penunjang yang berkaitan dengan stabilitas kendaraandan melakukan studi pustaka dari beberapa tugas akhir yang sudah ada. Kemudian melakukan pengumpulan dari data- data kendaraan diamana pada skripsi ini penulis membahas Ganesha Electric Vehicles 1.0, dengan mengukur seluruh dimensi pada kendaraan dan dengan melakukan pendekatan. 1

4 1 2 2

5 Grafik Analisa Perhitungan Jurnal Jurusan Pendidikan Teknik Mesin (JJPTM)

6 Analisa Grafik Perhitungan a. Arah gerak belok kendaraan dengan kemiringan jalan 0 0 Ø Pada kecepatan (V) = 10 km/jam, kendaraan tidak mengalami skid dan guling sampai sudut belok 45 0 Ø Pada kecepatan (V) = 20 km/jam - Skid depan pada f = 42 0 dengan keceptan skid depan (Vsf) = 10,9 Ø Pada kecepatan (V) = 30 - Skid depan pada f = 19 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf) = 15,8 - Guling pada f = 39 0 dengan kecepatan guling (Vg) = 22,4 Ø Pada kecepatan (V) = 40 - Skid depan pada f = 11 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf) = 20,8 - Guling pada f = 29 0 dengan kecepatan guling (Vg) = 25,7 Ø Pada kecepatan (V) = 50 - Skid depan pada f = 7 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf) = 26,04 - Guling pada f = 23 0 dengan kecepatan guling (Vg) = 28,7 Ø Pada kecepatan (V) = 60 - Skid depan pada f = 5 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf) = 30,8 - Guling pada f = 19 0 dengan kecepatan guling (Vg) = 30,82 Ø Pada kecepatan (V) = 70 - Skid depan pada f = 4 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf) = 34,4 - Guling pada f = 17 0 dengan kecepatan guling (Vg) = 33,2 Ø Pada kecepatan (V) = 80 - Skid depan pada f = 3 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf) = 39,7 - Guling pada f = 15 0 dengan kecepatan guling (Vg) = 35,3 Ø Pada kecepatan (V) = 90 - Skid depan pada f = 2 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf) = 48,7 - Guling pada f = 13 0 dengan kecepatan guling (Vg) = 37,9 Ø Pada kecepatan (V) = Skid depan pada f = 2 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf) = 48,7 - Guling pada f = 12 0 dengan kecepatan guling (Vg) = 37,9 b. Arah gerak belok kendaraan dengan kemiringan jalan 15 0 Ø Pada kecepatan (V) = 10 km/jam, kendaraan tidak mengalami skid dan guling sampai sudut belok 45 0 Ø Pada kecepatan (V) = 20 km/jam, kendaraan tidak mengalami skid dan guling sampai sudut belok 45 0 Ø Pada kecepatan (V) = 30 - Skid depan pada f = 24 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf) = 16,9 - Guling pada f = 38 0 dengan kecepatan guling (Vg) = 22,6 Ø Pada kecepatan (V) = 40 - Skid depan pada f = 14 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf) = 22,03 - Guling pada f = 28 0 dengan kecepatan guling (Vg) = 26,1 Ø Pada kecepatan (V) = 50 - Skid depan pada f = 9 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf) = 27,3 - Guling pada f = 23 0 dengan kecepatan guling (Vg) = 28,7 Ø Pada kecepatan (V) = 60 - Skid depan pada f = 6 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf) = 33,4 - Guling pada f = 19 0 dengan kecepatan guling (Vg) = 31,5 Ø Pada kecepatan (V) = 70 - Skid depan pada f = 5 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf) = 36,6

7 - Guling pada f = 16 0 dengan kecepatan guling (Vg) = 34,2 Ø Pada kecepatan (V) = 80 - Skid depan pada f = 4 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf) = 40,9 - Guling pada f = 14 0 dengan kecepatan guling (Vg) = 36,1 Ø Pada kecepatan (V) = 90 - Skid depan pada f = 3 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf) = 47,3 - Guling pada f = 13 0 dengan kecepatan guling (Vg) = 37,9 Ø Pada kecepatan (V) = Skid depan pada f = 2 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf) = 57,8 - Guling pada f = 11 0 dengan kecepatan guling (Vg) = 41,2 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan yang didapat dari hasil perhitungan adalah sebagai berikut: Kesimpulan kendaraan cendrung mempunyai prilaku responsif pada saat berbelok yaitu oversteer pada saat kecepatan konstan dan terjadi skid pada kecepatan 20 km/jam dan rolling speed baru akan terjadi pada kecepatan 30 km/jam dimana: Ø Skid depan terjadi pada sudut belok depan (αf) = 42 0 dengan kecepatan skid depan (Vsf)= 10,9 Ø Kendaraan mengalami rolling speed pada sudut belok depan (af)= 39 0 dengan kecepatan rolling speed (Vg)= 22,4 Saran Untuk memperbaiki prilaku arah rancangan sepeda motor listrik Ganesha Vihicles 1.0 Generasi Pertama Bertransmisi Continuos Variable Transmision (CVT) untuk penelitian lebih lanjut,maka hal yang perlu diperhatikan antara lain: 1. Posisi dari central grafity (C.G) harus dalam posisi rendah untuk menjaga kendaraan yang dimodifikasi tetap stabil. 2. Roda yang digunakan adalah roda yang lebih lebar untuk meningkatkan gaya gesek ban terhadap jalan sehingga skid yang terjadi bisa diperkecil. DAFTAR PUSTAKA Sutantra,I Nyoman Teknologi Otomotif Teori Dan Aplikasinya, Penerbit Guna Widya, Cetakan Pertama. Sholeh, Choirul.2002 Analisa Stabilitas Pada Perancangan Kendraan Perkotaan. Tugas akhir (tidak diterbitkan). Jurusan Teknik Mesin, Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya. Rihendra Dantes, Kadek Analisys For Turn Direction Stability of Tossa Hercules. Tugas Akhir (tidak diterbitkan). Mechanical Engineering Departement. Sepuluh November Institute of Technology Surabaya. Karasdana, Ketut Analisa Stabilitas Arah Kendaraan Suzuki Escudo 2.0 Dengan Metode Quasi Dinamik. Tugas Akhir (tidak diterbitkan). Jurusan Teknik Mesin, Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya. Saputro,Budi sepeda-motorsebagai-alat-transportasi. Tersedia padahttp://saputro64.blogspot.co.id. html 13 Maret Ma ruf, Amar,ST Analysis of Maximum Braking Force Disc Brake and Drum Brake on Toyota Avanza G 1.3 M/T. Perpustakaan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta. M. Hawari Nur,ST Stability Analysis Of Daihatsu Xenia 1.3 Xi M/T When Turning To Support Smart Driving Program. Perpustakaan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.