BAB III ANALISIS PERBAIKAN SISTEM SUSUPENSI BELAKANG. menganalisa sistem suspensi belakang untuk kerja coil spring dimana data dan

Transkripsi

1 28 BAB III ANALISIS PERBAIKAN SISTEM SUSUPENSI BELAKANG A. Analisis Penulis mengumpulkan data-data teknis pada mobil Toyota Innova dalam menganalisa sistem suspensi belakang untuk kerja coil spring dimana data dan hasil hitungan menggunakan satuan internasional (SI). Hal ini agar tidak terjadi kurang akuratnya hasil perhitungan yang dilakukan oleh penulis, terutama yang disebabkan pada sistem satuan yang berlainan. Setelah memperoleh data yang diinginkan, penulis secara langsung menganalisa komponen tentang kekurangan dan kerusakan yang terjadi pada komponen-komponen sistem suspensi tersebut. Penulis melakukan pengolahan data yamg dibantu dengan menggunakan referensi-referensi yang didapatkan dari perpustakaan luar kampus ataupun dalam kampus dan buku-buku yang berhubungan dengan sistem suspensi, agar membantu dalam proses penganalisaan sistem suspensi. Tujuan analisis ini adalah untuk memecahkan masalah yang ada, yaitu : 1. Menghitung beban statis kendaraan pada roda belakang. 2. Menghitung kekuatan pegas coil.

2 29 B. Bahan Pegas Material yang digunakan dalam konstruksi pegas coil biasanya baja carbon biasa, yang mempunyai 0,90 sampai 1,0% carbon. Standar material untuk sebuah konstruksi pegas coil yang dianjurkan adalah sebagai berikut : 1. Pada mobil adalah : 50 Cr ; 50 Cr I V23 dan 55 Si 2 Mn 90 semuanya menggunakan pembekuan dan temperatur yang ditetapkan. 2. Beberapa sifat fisis dan material ini dapat dilihat dalam tabel berikut : Semua isi dari tabel dalam kondisi pembekuan dengan oil dimana kondisi sekali pemanasan. Tabel 3.1. Material Pegas Coil Ultimate Tensile Yield Brinell Material Condition Tensile Strenght Hardness Strength (kg/mm²) Number (kg/mm²) 50 Cr 1 Hardned Cr 1 V23 55 Si 2 Mn 90 And Tempered (Sumber : Sularso. 1997)

3 30 C. Daftar spesifikasi kendaraan Data sepesifikasi kendaraan Toyota Kijang Innova 2.0 V M/T adalah sebagai berikut : Tabel 3.2. Daftar Spesifikasi Kendaraan Model Satuan 1TR FE Tipe engine Bahan bakar bensin, 4 langkah, vertical, 16 katup, pendingin air, DOHC dengan VVT-i Jumlah silinder 4 silinder Diameter x langkah Mm 86.0 x 86.0 Isi silinder Cc 1908 cc Daya maksimum Kw/rpm 175 Torsi maksimum Nm/rpm 175 Rem depan Rem belakang Suspensi depan Suspensi belakang Disc Tromol Double-wishbone 4 link dengan lateral rod Berat kotor Panjang/lebar/tinggi Mm 4.580/1.770/1.745 Jarak sumbu roda Mm Jarak pijak depan/belakang Mm 1.510/1.510

4 31 D. Perhitungan sistem suspensi 1. Perhitungan beban statis kendaraan pada roda belakang Untuk mencari beban statis pada kendaraan Toyota Innova bagian belakang dapat diambil dengan rumus : Ʃ MD = 0 W. lı FB (lı + l2) = 0 FB. L = W x lı FB = W. lı / L (Frick H, 1978 : 67) Jarak antara poros roda depan ke poros roda belakang sebesar 2680 mm, jarak dari titik berat ke poros roda depan sebesar 40% atau 1072 mm dan jarak dari titik berat ke poros roda belakang sebesar 60% atau sebesar 1608 mm dan berat total kendaraan adalah 2170 kg. Dari data-data tersebut dapat dicari beban statis kendaraan pada roda belakang, yaitu : L = 2680 mm Ɩı = 1072 mm Ɩ2 = 1608 mm W = 2170 kg Maka beban statis yang terjadi pada poros roda belakang sebesar : Fb = W.Ɩı / L = 2170 kg mm/2680 mm = 868 kg 2. Perhitungan kekuatan pegas pada keadaan statis :

5 32 a. Perhitungan gaya F1 dan F2 pada pegas coil : Akibat pembebanan statis pada kendaraan, maka pegas coil akan mengalami gaya radial sebesar F1 dan F2. Untuk mencari daya pada F1 dan F2 pegas coil : Ʃ MC = 0 - F1 (l1+l2) + 1 FB. l2 2 = 0 F1. L = 1 2 FB. l2 F1 = 1 2 FB. l2/l = kg. 600 mm/1200 mm = 434 kg. 1 2 = 217 kg Ʃ Fy = 0 F1 + F2-1 2 FB = 0 F2 = 1 2 FB - F1 = kg 217 kg = 434 kg 217 kg = 217 kg b. Perhitungan momen lentur dan tegangan lentur yang terjadi pada pegas coil Untuk menghitung momen lentur yang terjadi, di gunakan rumus :

6 33 Mbı = Fı. 1 2 L atau Mb2 = F L = 217 kg mm = 217 kg = 217 kg. 600 mm = 217 kg. 600 mm = kg.mm = kg.mm Berdasarkan hasil perhitungan momen lentur yang terjadi tersebut, momen lentur maksimumnya adalah momen lentur yang terbesar. Akan tetapi hasilnya sama besar, maka diambil salah satunya saja, dari tegangan lentur yang terjadi pada pegas coil adalah sebesar : σ h = M b max 1 6 hb² = ,45. (60)² = 3870 = 33,643 kg/mm² 3. Perhitungan kekuatan pegas coil dengan faktor keamanan (SF) Bahan pegas yang dipakai adalah baja pegas 50 Cr 1 yang mempunyai kekuatan σ u = kg/mm², yaitu baja yang dibentuk panas. Karena pembentukanya dilakukan pada temperatur tinggi, maka perlu diberi perlakuan panas setelah dibentuk dan mempunyai kekuatan tarik 6σyl = kg/mm². berdasarkan hasil perhitungan tegangan lentur yang terjadi pada seluruh pegas coil, maka untuk tegangan lentur maksimum yang diambil adalah tegangan lentur yang terjadi pada coil spring yaitu sebesar.

7 34 Maka untuk mencari faktor keamanan / safety factor (Sf), digunakan rumus sebagai berikut : σyl Sf = σ b max = 154 kg/mm² 33,744 kg/mm² Sf = 4,563 Maka untuk tegangan lentur maksimum yang diambil yaitu sebesar 33,744 kg/mm². Sedangkan tegangan lentur yang diijinkan berdasarkan bahan pegas adalah kg/mm² dan berdasarkan pada hasil perhitungan faktor keamanan yang diperoleh yaitu sebesar 4,5 maka pegas coil dinyatakan aman menurut teori Sularso.