i

TUGAS AKHIR

PERANCANGAN CHASSIS ALUMUNIUM UNTUK MOBIL

URBAN DIESEL

BIDANG KONTRUKSI

Diajukan kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan

Program Sarjana Teknik (S1)

Oleh :

SYAHGITA SOMA HIDAYAT

201010120311090

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2014

ii

POSTER

iii

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Satu Syarat Memperoleh

Gelar Sarjana Teknik Mesin

Disusun Oleh :

Syahgita Soma Hidayat

201010120311090

Yang telah disahkan oleh :

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

(Ir. Daryono, MT) (Ir. Ali Saifullah, MT)

Nip. 108.8909.0124 Nip. 195712271987031002

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Mesin

(Ir. Daryono, MT)

Nip. 108.8909.0124

iv

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-21 Psw. 127

Fax. (0341) 460782 Malang 65144

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR

Nama : Syahgita Soma Hidayat

Nim : 201010120311090

Bidang Keahlian : Kontruksi

No. ST. Pem. TA : E.2 / 123/ FT/ UMM/ X/ 2014

Judul : Perancangan Chassis Aluminium Untuk Mobil

Urban Diesel

Pembimbing I : Ir. Daryono, MT

No. Catatan Asistensi Paraf

Dosen pembimbing I

1 Persetujuan Judul Dan Konsultasi Bab I

2 Konsultasi Bab I dan ACC Bab I

3 Konsultasi Bab II

4 ACC Bab II

5 Konsultasi Bab III

6 ACC Bab III

7 Konsultasi Bab IV

8 ACC Bab IV dan Seminar Hasil

Malang, 28 Oktober 2014

Dosen Pembimbing I

Ir. Daryono, MT

v

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-21 Psw. 127

Fax. (0341) 460782 Malang 65144

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR

Nama : Syahgita Soma Hidayat

Nim : 201010120311090

Bidang Keahlian : Kontruksi

No. ST. Pem. TA : E.2 / 123/ FT/ UMM/ X/ 2014

Judul : Perancangan Chassis Aluminium Untuk Mobil

Urban Diesel

Pembimbing II : Ir. Ali Saifullah, MT

No. Catatan Asistensi Paraf

Dosen Pembimbing II

1 Persetujuan Judul Dan Konsultasi Bab I

2 Konsultasi Bab I dan ACC Bab I

3 Konsultasi Bab II

4 ACC Bab II

5 Konsultasi Bab III

6 ACC Bab III

7 Konsultasi Bab IV

8 ACC Bab IV dan Seminar Hasil

Malang, 28 Oktober 2014

Dosen Pembimbing II

Ir. Ali Saifullah, MT

vi

LEMBAR SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Syahgita Soma Hidayat

Nim : 201010120311090

Tempat/Tanggal Lahir : Tulungagung, 23 September 1991

Jurusan : Teknik Mesin

Fakultas : Teknik

Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :

Sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “Perancangan Chassis

Aluminium Untuk Mobil Urban Diesel” yang diajukan untuk memperoleh gelar

sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan duplikasi

(“PLAGIASI”) dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan / atau pernah dipakai

untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah

Malang atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya

kutipan dan daftar pustaka sebagaimana mestinya.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk

digunakan sebagaimana mestinya.

Malang, 28 Oktober 2014

Yang menyatakan,

Syahgita Soma Hidayat

vii

ABSTRAK

chassis merupakan salah satu bagian penting pada mobil yang harus mempunyai

kontruksi kuat untuk menahan atau memikul beban kendaraan. Semua beban dalam

kendaraan baik itu penumpang, mesin, sistem kemudi, dan segala peralatan semuanya

diletakan di atas chassis, pada perancangan chassis ini yang di buat adalah khusus untuk

memenuhi kriteria lomba IEMC dengan berat yang ringan tapi tetap aman dan kuat.

Perancangan dilakukan menggunakan metode perancangan yang di lakukan oleh

pahl dan beitz dalam bukunya : Engineering Design yang kemudian di dukung dengan

bantuan perangkat lunak yang mampu untuk pembuatan suatu model dalam bentuk

gambar 3 dimensi, dalam hal ini software yang digunakan adalah Autodesk Inventor.

Yang dapat menguji kontruksi chassis bertujuan untuk mengetahui structural

performance, displacement, stresses dan kekuatan bahan pada konstruksi chassis mobil

urban Diesel

Pemberian material pada perancangan chassis mobil Urban Diesel ini

mengunakan material ISO 4019_Squere yang berdiameter 40 mm x 40 mm dengan

ketebalan 2 mm. Pemilihan material ini bertujuan untuk mendapatkan chassis yang

ringan sehingga power of ratio akan semakin besar maka penggunaan bahan bakar pun

bertambah irit,. Dengan pehitungan yang telah dilakukan maka didapatkan dimensi

chassis sebagai berikut: panjang 2300 mm, tinggi 700 mm, lebar 800 mm dan berat

chassis sendiri sebesar 83,385 N, dengan hasil perhitungan bending sebesar σb = 83,983

N/mm2 < σ ijin (310 N/mm2), hasil perhitungan defleksi sebesar ∆C = 3,20 mm ˂ ∆ ijin

= 4,5 mm ; (aman) Kata Kunci: Mobil Urban Diesel, Chassis, Aman

ABSTRACT

the chassis is one of the important parts on the car that should have a strong

construction to hold or carry the load of the vehicle. All expenses in both the passenger

vehicle , engine , steering system , and all appliances are all placed on the chassis , the

chassis design that is made specifically to meet the contest criteria IEMC with light

weight but keep it safety and strong.

The design is done using the method of design will be undertaken by Pahl and

Beitz in his book : Engineering Design, which later boosted with the help of software that

is able to manufacture a model in the form of 3-dimensional image , in this case the

software used is Autodesk Inventor . Chassis construction that can test aims to determine

the structural performance, displacement , stresses and strength of materials in the

construction of urban Diesel car’s chassis.

Material on the chassis design of the Urban Diesel cars using ISO

4019_Squere material with a diameter of 40 mm x 40 mm with a thickness of 2 mm . The

choice of material aims to obtain a lightweight chassis so that the power of the ratio the

greater the fuel consumption was increased economical ,. With Calculation has been

done so he found the chassis dimensions as follows : length 2300 mm , height 700 mm ,

width 800 mm and the weight of its own chassis 83.385 N , with the calculated bending of

σb = 83.983 N / mm2 < σ permission ( 310 N / mm2 ) , the results of the calculation of the

deflection of ΔC = 3.20 mm ˂ Δ permission = 4.5 mm ; ( safety).

Keywords: Urban Diesel car, Chassis, Safety

viii

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada kehadirat Allah SWT yang

mana hanya atas limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayahNya laporan tugas

akhir dengan judul “PERANCANGAN CHASSIS ALUMINIUM UNTUK

MOBIL URBAN DIESEL” ini akhirnya dapat terselesaikan.

Seiring penyusunan skripsi ini, terdapat hambatan dan rintangan yang

dihadapi, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan tersebut terasa

ringan dan dapat teratasi. Oleh sebab itu sepatutnya saya ungkapkan terima kasih

atas jasa baik yang selama ini telah diterima, baik nasehat, petunjuk, ide, saran,

serta bimbingan berupa apapun sehingga penyusun dapat menyelesaikan sekripsi

ini. Ungkapan terimaksih tersebut disampaikan kepada :

1. Kedua orang tua yang selalu memberikan bantuan materiil maupun non

materiil, mendo’akan, mengingatkan akan pesan-pesannya yang tak akan

terlupakan.

2. Bapak Ir. Daryono, MT Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan

bimbingan serta arahan selama penyusunan sekripsi ini dilakukan.

3. Bapak Ir. Ali Saifullah. MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah

memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga

terselesaikannya skripsi ini.

4. Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku ketua jurusan teknik mesin UMM.

5. Bapak Budiono, SSi.MT. Selaku sekertaris jurusan teknik mesin UMM.

6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan

teoritis seara langsung maupun tidak langsung.

ix

7. Fitri Rahayu sebagai seseorang yang selalu mendampingi saya dan selalu

memberi semangat dalam proses pengerjaan skripsi ini.

8. Teman - teman sebimbingan, rekan - rekan lembaga semi ortonom

MEKTRONIC di lingkungan Fakultas Teknik, serta teman - teman

seangkatan Teknik Mesin 2010 A, B,C dan D.

9. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terimakasih banyak atas bantuan

kalian semuannya.

Dalam penyusunan sekripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak

terbahas. Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan

sangat diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT

memberikan sifat Rahim-Nya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan

penyusun berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca.

Malang, 28 Oktober 2014

Syahgita Soma Hidayat

x

DAFTAR ISI

COVER ................................................................................................................ i

POSTER ............................................................................................................... ii

LEMBARAN PENGESAHAN SKRIPSI .......................................................... iii

LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING I...................... iv

LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING II .................... v

LEMBARAN PERYATAAN ............................................................................. vi

ABSTRAK ........................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ......................................................................................... ix

DAFTAR ISI ........................................................................................................ xi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv

DAFTAR TABEL................................................................................................ xvi

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... xvii

BAB I .................................................................................................................... 1

PENDAHULUAN ................................................................................................ 1

1.1.Latar Belakang .......................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 2

1.3. Tujuan Perancangan ................................................................................. 2

1.4. Manfaat Perancangan ............................................................................... 2

1.5. Batas Perancangan ................................................................................... 3

1.6. Konsep Perancangan ................................................................................ 3

xi

BAB II .................................................................................................................. 11

TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................... 11

2.1. Chassis Kendaraan ................................................................................. 11

2.2. Tipe Kontruksi Chassis ........................................................................... 13

2.2.1. Rangka H ........................................................................................ 13

2.2.2. Rangka Parimeter .......................................................................... 14

2.2.3. Rangka X ........................................................................................ 14

2.2.4. Rangka Back Bone ......................................................................... 15

2.3. Pemilihan Material .................................................................................. 15

2.3.1. Stainless Steel ................................................................................ 16

2.3.2. Aluminium ..................................................................................... 17

2.3.3. Iron................................................................................................. 19

2.4. Teory Dasar Analisis Perancangan Chassis Kendaraan.......................... 20

2.4.1. Distribusi Beban Statis Pada Main Chassis .................................. 21

2.4.2. Analisa Terhadap Tegangan Bending Dan Defleksi ..................... 26

BAB III ................................................................................................................. 27

METODOLOGI ................................................................................................. 27

3.1. Konsep Perancangan .............................................................................. 27

3.2. Perancangan Pahl dan Beitz ................................................................... 27

3.3. Perancangan Mobil Urban ..................................................................... 28

BAB IV ................................................................................................................ 35

PERANCANGAN DAN PERHITUNGAN ....................................................... 35

xii

4.1. Data dan Spesifikasi Chassis .................................................................. 35

4.2. Pemilihan Material .................................................................................. 36

4.3. Perhitungan Chassis ................................................................................ 38

4.3.1. Distribusi Beban Statis Pada Chassis ............................................. 38

4.3.2. Analisa Beban Statis yang Bekerja Pada rangka samping ............ 45

4.3.3. Analisa Beban Statis yang Bekerja Pada rangka Silang ................ 48

4.3.4. Analisa Terhadap Tegangan Bending............................................ 49

4.3.5. Analisa Defleksi Pada Chassis ...................................................... 51

BAB V ................................................................................................................... 55

KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................... 55

4.1.Kesimpulan .............................................................................................. 55

4.2.Saran ......................................................................................................... 56

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 : Sketsa Chassis dengan softwere Autodesk Inventor ..................... 6

Gambar 1.2 : Embodiment Design ...................................................................... 6

Gambar 1.3 : Perancangan detail ........................................................................ 7

Gambar 2.1 : Rangka H (Rangka Tangga) .......................................................... 13

Gambar 2.2 : Rangka Parimeter .......................................................................... 14

Gambar 2.3 : Rangka X ....................................................................................... 14

Gambar 2.4 : Rangka Tulang Belakang .............................................................. 15

Gambar 2.5 : Diagram Bebas Benda beban statis ............................................... 21

Gambar 2.6 : DBB Bagian A1 – A2 ................................................................... 21

Gambar 2.7 : DBB Bagian B1 – B2 .................................................................... 22

Gambar 2.8 : DBB Bagian C1-C2....................................................................... 23

Gambar 2.9 : Pemodelan sederhana Rangka dudukan Mesin dan Penumpang ... 24

Gambar 2.10: Diagram Benda bebas pada Pemodelan 2.9 ................................. 24

Gambar 2.11: Free body diagram untuk menghitung momen terhadap titik A

dan titik B ............................................................................................................ 25

Gambar 3.1 ......................................................................................................... 29

Gambar 3.2 ......................................................................................................... 30

Gambar 3.3 ......................................................................................................... 31

Gambar 4.1 : Chassis Tampak Depan ................................................................. 35

Gambar 4.2 : Chassis Tampak Atas .................................................................... 35

Gambar 4.3 : Chassis Tampak Samping ............................................................. 36

Gambar 4.4 : Ilustrasi pendistribusian beban statis simetris pada chassis .................. 39

Gambar 4.5 : Ilustrasi pendistribusian beban statis non simetris pada chassis ........... 39

xiv

Gambar 4.6 : Analisa pendistribusian beban dengan Autodesk inventor ........... 40

Gambar 4.7 : Diagram gaya yang terjadi pada pendistribusian beban pengemudi

............................................................................................................................. 41

Gambar 4.8 : Analisa pendistribusian beban dengan Autodesk inventor ........... 42

Gambar 4.9 : Diagram gaya yang terjadi pada pendistribusian beban

baterai (Wb) ........................................................................................................ 42

Gambar 4.10 : Analisa pendistribusian beban dengan Autodesk inventor) ........ 44

Gambar 4.11 : Diagram gaya yang terjadi pada pendistribusian beban engine .. 44

Gambar 4.12 : Free body diagram untuk mengitung momen terhadap titik A dan

titik B ................................................................................................................... 45

Gambar 4.13 : Analisa beban statik dengan software autodesk inventor ........... 46

Gambar 4.14 : Hasil reaksi di perletakan titik A dan titik B akibat beban terpusat .... 46

Gambar 4.15 : Bidang momen diagram (BMD) ..................................................... 47

Gambar 4.16: Free body diagram untuk mengitung momen terhadap titik A dan B ... 48

Gambar 4.17: Profil material chassis .................................................................. 49

Gambar 4.18: DBB defleksi batang ......................................................................... 51

Gambar 4.19: Analisa defleksi pada rangka dengan autodesk inventor ............. 54

Gambar 4.20: Analisa defleksi pada rangka dengan Autodesk Inventor ............ 54

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 : Mechanical propertis of Stainless steel (AISI 317) ................................. 17

Tabel 2.2 : Mechanical properties of aluminium Alloy 6061-T6 ............................... 18

Tabel 2.3: Typical Composition of aluminium Alloy 6061-T6 .................................. 18

Tabel 2.4 : Mechanical properties of iron, Fe ......................................................... 19

Tabel 3.1 : Mechanical properties of Aluminium Alloy 6061 ...................................... 37

Table 3.2 : Tabel data dan batas beban pada rangka .................................................. 52

xvi

DAFTAR PUSTAKA

Achmad Muhib Zainuri. (2008). Kekuatan bahan. Yogyakarta: C.V Andi Offset.

Ali Sadikin, 2013, Perancangan Rangka Chasis Mobil Listrik Untuk 4 Penumpang

Menggunakan Software 3d Siemens Nx8, uversitas negeri semarang

Andrew Pytel. Ferdinan L singer. (1980). Strength Of Material, 3Rd Edition. Alih

Bahasa: Darwin Sebayang. Jakarta: Erlangga.

Chatur Aji S. Dkk. (2008). Rancang bangun gokart dengan penggerak motor

bakar bensin 5.5 HP. Politeknik Negri Semarang. Skripsi

Chu- Kia Wang. (1993). Analisa Struktur Lanjutan Jilid 1. Alih Bahasa : Kusuma

Wirawan. Jakarta : Erlangga

Daryanto. (2004). Reparasi Casis Mobil. Jakarta

Zainun Achmad. (1999). Element Mesin 1. Bandung: PT. Refika Aditama

http://engineering.engviet.com/teknik-bodi-otomotif/

.