STUDI PERBANDINGAN KARAKTERISTIK ANALISA KINEMATIKA AKIBAT PENGARUH SUDUT BELOK RODA DEPAN YANG VARIABEL TERHADAP STABILITAS KENDARAAN

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "STUDI PERBANDINGAN KARAKTERISTIK ANALISA KINEMATIKA AKIBAT PENGARUH SUDUT BELOK RODA DEPAN YANG VARIABEL TERHADAP STABILITAS KENDARAAN"

Vera Budiono
7 tahun lalu
Tontonan:

1 T E K N O S I M Ygyakarta, 1 Oktber STUDI PERBANDINGAN KARAKTERISTIK ANALISA KINEMATIKA AKIBAT PENGARUH SUDUT BELOK RODA DEPAN YANG VARIABEL TERHADAP STABILITAS KENDARAAN Ninuk Jnadji (1, Ian Hardiant Siahaan ( Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknlgi Industri-Universitas Kristen Petra (1, Labratrium Pengaturan dan Uji Knstruksi Mesin UK.Petra Jl.Siwalankert 1-1, Surabaya 3 ninukj@petra.ac.id, ian@peter.petra.ac.id Abstrak Sudut belk rda depan pada kendaraan merupakan parameter yang penting untuk dilakukan kajian pada penelitian ini. Peranan sudut belk, dapat diartikan sebagai arah menentukan gerakan dari sebuah kendaraan. Sudut belk sebagai acuan dalam menentukan arah dari stabilitas dari sebuah kendaraan. Sudut belk rda depan yang variabel menunjukkan, bahwa pada kendaraan ketika melakukan gerakan belk menimbulkan parameter-parameter yang juga berubah. Pada beberapa penelitian, dikatakan bahwa sudut belk juga mempengaruhi lamanya sebuah kendaraan untuk berbelk. Penelitian lain menyatakan bahwa sudut belk rda depan dibatasi untuk kendaraan tidak bleh lebih dari, karena akan mempengaruhi stabilitas gerak kendaraan. Pada penelitian sebelumnya sudut belk rda depan dibuat knstan, dengan parameter yang stabilitas tertentu. Pada penelitian ini akan dilakukan kajian seberapa besar pegaruh perbedaan sudut belk rda depan mempengaruhi stabilitas tersebut. Dari hasil penelitian ditunjukkan hasil analisa kinematika gerakan berbelk akibat pengaruh sudut belk rda depan yang variabel pada kisaran δ f =-, sebagai basis kajian yang dilakukan pada penelitian ini dan hasilnya dapat ditunjukkan dalam kurva karakteristik. Dari hasil kinematika-dinamika juga dapat ditunjukkan perilaku kendaraan tersebut ketika melakukan gerakan membelk dalam menentukan stabilitas kendaraan. Kata kunci: sudut belk rda depan (δ f ), stabilitas kendaraan, kinematika 1.Pendahuluan Metde quasi dinamik merupakan metde terakhir yang digunakan untuk memecahkan kasus yang berhubungan dengan dinamika laju kendaraan. Pada penelitian ini menggunakan mdel kendaraan tertentu dengan wheelbase tertentu untuk dilakukan kajian seberapa besar pengaruh sudut side slip akibat slip rda depan dan rda belakang yang dilakukan dengan slip acak pada rda-rda kendaraan tersebut. Pada penelitian ini dibatasi untuk titik berat kendaraan yang bekerja berada di tengah, walaupun realnya bisa berubah akibat pengaruh jumlah rang didalamnya, atau beban-beban yang ada didalamnya yang berpindah akibat gerakan atau mmen kelembaman benda didalamnya. Pada penelitian ini perlu dilakukan desain eksperimen untuk menentukan parameter input dan uput yang diharapkan agar diperleh hasil yang memuaskan pada hasil penelitian. Untuk memudahkan hasil penelitian dapat dinyatakan dalam grafik hasil dari analisa kinematika dari mdel yang dikaji sebagai fkus utama..kajian Pustaka

2 T E K N O S I M Ninuk Jnadji, Ian Hardiant Siahaan Menurut Prf.I Nyman Sutantra (Guru Besar Institut Teknlgi Sepuluh Npember (ITS) sekaligus Pakar Otmtif), gerakan belk pada kendaraan sebagai gerakan kritis pada sebuah kendaraan. Kajian tentang gerakan belk pada sebuah kendaraan sangat penting dilakukan karena erat hubungannya dengan stabilitas belk kendaraan. Menurut peneliti lainnya dikatakan bahwa sudut belk rda depan sebagai fungsi dari kecepatan, artinya bahwa batas kecepatan sebuah kendaraan menentukan seberapa besar sudut belk maksimum yang seharusnya terjadi pada kendaraan tersebut, karena jika melampaui akan menyebabkan kendaraan tersebut berada pada regin skid. Jadi setiap kecepatan pada sebuah kendaraan, batas sudut belk rda depan maksimumnya merupakan suatu ketetapan supaya kendaraan stabil. Pada kendaraan sistem steering kendaraan mempengaruhi stabilitas kendaraan. Sistem steering yang dikenal ada macam: wheel steering dan wheel steering: a. Sistem Kemudi Dua Rda ( WS), Sistem kemudi yang hanya menggunakan belkan rda (umumnya rda depan) untuk mengendalikan arah gerakan kendaraan. b. Sistem Kemudi Empat Rda ( WS), Sistem kemudi menggunakan belkan keempat rda untuk mengendalikan arah gerakan. Belkan rda depan berfungsi sebagai pemberi arah sedangkan belkan rda belakang berfungsi sebagai pengendali atau penyetabil arah dari gerakan kendaraan. Gambar.1.Perbedaan antara WS dan WS Pada penelitian sebelumnya, dijelaskan bahwa kendaraan dapat mengalami kndisi understeer, versteer, dan netral pada kendaraan. Pada gerakan belk kendaraan sudut slip pada rda depan dan rda belakang (α f dan α r ) sangat dminan mempengaruhi stabilitas belk dari sebuah kendaraan. Ada daerah batasan kwadran II dan III pada kendaraan sehubungan dengan besarnya sudut side slip (β) yang terbentuk pada bdy kendaraan tersebut yang mempengaruhi kualitas belk sebuah kendaraan. Artinya bahwa kendaraan dengan sudut side slip (β) berada pada kwadran III, mudah untuk berbelk karena radius belknya kecil, sedangkan kendaraan yang berada pada kwadran ke II sudut side slipnya (β) kendaraan akan cendrung mengalami understeer atau susah untuk dibelkkan. Kndisi Ackerman adalah kndisi yang ideal pada sebuah kendaraan karena kecepatannya rendah dan radius belknya yang kecil. Pada penelitian ini, kajian analisa dinamika ditekankan pada sistem steering yang WS, dan tidak menutup kemungkinan penelitian dapat dilanjutkan kajiannya pada kendaraan yang WS untuk mengetahui pengaruh sudut belk rda depan sebagai input terhadap stabilitas kendaraan dalam menentukan besarnya sudut side slip bdy kendaraan dan kemudian dibandingkan perfrmasi stabilitasnya terhadap WS dengan sudut belk rda belakang sebagai input parameter kajian. 3. Metdlgi Penelitian Adapun langkah-langkah yang dilakukan pada kajian penelitian ini adalah berdasarkan flwchart : 9

3 T E K N O S I M Ninuk Jnadji, Ian Hardiant Siahaan Start Menetapkan mdel kendaraan uji yang disimulasikan Spesifikasi Wheelbase kendaraan mdel yang digunakan Desain Eksperimen untuk input α f dan α r, dan Letak CG Ditetapkan.5*L Simulasi besar sudut side slip (β) bdy kendaraan sudut belk rda depan yang variabel Perbandingan Stabilitas untuk kendaraan Dengan sudut belk rda depan variabel End Gambar 3.1. Alur Flwchart.Hasil Penelitian dan Pembahasan Dari hasil kinematika gerakan belk pada kendaraan dapat ditampilkan parameter stabilitas kendaraan dengan bantuan grafik pada masing-masing kndisi dengan desaín eksperimen. Tabel.1. Datasheet α r dan α f Terhadap β dan β α r α f β β β, Sudut Belk Rda depan º.. β, Sudut Belk Rda depan º 1

4 T E K N O S I M Ninuk Jnadji, Ian Hardiant Siahaan Vs Sudut Slip rda Vs Sudut Slip Rda Sudut slip rda derajat 1 derajat 15 derajat Sudut Slip Rda derajat 1 derajat 15 derajat Pada kndisi sudut belk rda depan, terlihat bahwa pada sudut slip rda belakang derajat, sudut side slip yang terjadi semakin menurun artinya kemungkinan untuk berbelk semakin susah. Pada sudut belk rda belakang 1 derajat juga mengalami penurun, namun melampaui sudut slip rda depan 1 derjat mengalami peningkatan,artinya bahwa kendaraan semakin mudah membelk. Untuk sudut slip rda belakang 15 derajat, semakin meningkat sudut slipnya dan turun pada sudut slip rda depan 1 derajat, artinya kemampuan belknya semakin meningkat dan menurun setelah 1 derajat. Pada kndisi sudut belk rda depan, terlihat bahwa pada sudut slip rda belakang derajat, sudut side slip yang terjadi pada kendaraan juga menurun setelah 1 derajat juga semakin menurun, artinya kemampuan belk kendaraan semakin menurun. Pada sudut slip rda belakang 1 derajat mengalami penurunan, setelah sudut belk rda depan 1 derajat mengalami peningkatan, ini artinya setelah sudut slip rda depan 1 derajat kemampuan belk semakin baik, namun kemungkinan versteer lebih dminan. Begitu juga pada sudut slip rda belakang 15 derajat mengalami hal yang sama dengan sudut slip rda belakang 1 derajat, kemungkinan versteer lebih tinggi dibanding yang sudut slip rda belakang 1 derajat..3. Sudut Belk Rda depan º dan º.3.1.Untuk α r =.3..Untuk α r = 1 Vs Sudut Slip rda depan Vs Sudut Slip Rda Sudut side slip Sudut slip rda depan Sudut Slip rda Pada sudut belk rda belakang derajat terlihat bahwa sudut belk rda depan yang derajat lebih tinggi sudut side slipnya dibanding pada saat sudut belk rda depan derajat, ini artinya kemampuan belk lebih baik atau lebih mudah dibelkkan. Pada sudut belk rda belakang 1 derajat, kemampuan belk sudut belk rda depannya derajat lebih baik dibanding sudut belk rda depan derajat. Kemungkinan kendaraan bisa mengalami 3 kndisi, yaitu: understeer, netral, dan versteer. Melampaui sudut slip rda depan 1 derajat kemungkinan versteer.3..untuk α r = 15 11

5 T E K N O S I M Ninuk Jnadji, Ian Hardiant Siahaan Vs Sudut Slip Rda Sudut Slip Rda Pada sudut belk rda belakang 15 derajat, kemampuan belk sudut belk rda depannya derajat lebih baik dibanding sudut belk rda depan derajat. Kemungkinan kendaraan bisa mengalami 3 kndisi, yaitu: understeer, netral, dan versteer. Melampaui sudut slip rda depan 1 derajat kemungkinan versteer pada sudut belk rda depan derajat. 5.Kesimpulan 1. Semakin besar sudut side slip β semakin mudah kendaraan tersebut dibelkkan. Arahnya berada pada kwadran III.. Sudut side slip terbesar terjadi pada α r = dan pada α f =. Ini menunjukkan peningkatan side slip menyebabkan kendaraan mudah untuk dibelkkan mendekati gerakan Ackerman (Radius belk sejati) 3. Batas titik balik menentukan kemampuan belk kendaraan dapat dikaji pada sudut slip rda ddepan 1 derajat, yaitu daerah irisan understeer dan versteer.daftar Pustaka 1. Sutantra, I Nyman (1), Teknlgi Otmtif, Teri dan Aplikasinya, Surabaya, Guna Widya. 3. Wng, J Y (197), Thery f Grund Vehicle ( nd editin), Ottawa, Jhn Willey & Sns, New Yrk P Brabec, M Maly, R Vzenilek,() Cntrls System f Vehicle mdel with WS,Internatinal Scientific Meeting Mtr Vehicles and Engine, Kragujevac.. I D.G Ary Subagia, Wajan Berata (), Pemdelan Simulasi Berbasis Fuzzy Cntrller Terhadap Perilaku Yaw Rate dengan Pengendalian Sudut Steer Rda Belakang (WS), Jurnal Teknik Mesin Vl /N.. 7. Jnadji,Ninuk and et.al (), Analisa Kinematika Gerakan Belk Akibat Pengaruh dynamic Center g Gravity (CG) dan Panjang Wheelbase (L) Menentukan dan Hubungannya terhadap Stabilitas Kendaraan, Prsiding SNTMI, Universitas Tarumanagara Jakarta.. Siahaan, Ian Hardiant, Penentuan Regin Skid-Nn Skid (WS) Type Mdel Kendaraan Rear Wheel Drive (RWD),Prsiding SNTMI, Universitas Tarumanagara Jakarta. 1

dokumen-dokumen yang mirip

Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI4) 2008

Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI) ANALISA KINEMATIKA GERAKAN BELOK AKIBAT PENGARUH DYNAMIC CENTRE OF GRAVITY (COG) DAN PANJANG WHEELBASE (L) MENENTUKAN SUDUT SIDE SLIP (Β) DAN HUBUNGANNYA TERHADAP