Rancang Bangun dan Simulasi Pembebanan Statik pada Sasis Mobil Hemat Energi Kategori Prototype

Abstract

The manufacture of a prototype energy-efficient car with an electric motor drive is based on research with the initial stages of making a vehicle frame. Chassis is a significant and vital component in a vehicle. The chassis functions support the engine, driver, body, and a place to place various vehicle supporting components. This study aims to design an energy-efficient car vehicle chassis based on the Energy Saving Car Competition (KMHE) regulations in the prototype category. The research was conducted by simulating static loading on the vehicle chassis' design to obtain a safe limit for the chassis construction. The static load test range is with driver load ranging from 50 kg to 90 kg. Static load testing uses the stress analysis feature, which is equipped with the finite element analysis (FEA) method. The results are obtained in the form of von mises stress, displacement, and safety factor. The resulting chassis is 2,800 mm long, 400 mm wide, and 550 mm high. The simulation result shows that the highest von misses stress occurs in the front wheel mount frame, which is 52.48 MPa. The most massive maximum displacement in the middle frame to support the driver's seat is 0.477 mm, and the smallest is in the energy-efficient car driving frame. The minimum safety factor obtained is 5.24, located on the front wheel support frame, and a maximum of 15 located on the car's front frame. Based on the static load analysis results, it can be concluded that the energy-efficient car chassis design is safe.

Pembuatan mobil hemat energi kategori prototipe dengan penggerak motor listrik merupakan dasar penelitian dengan tahapan awal pembuatan rangka kendaraan. Sasis merupakan komponen utama dan penting dalam sebuah kendaraan. Sasis berfungsi untuk menopang mesin, pengemudi, body, dan tempat meletakkan berbagai komponen pendukung kendaraan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sasis kendaraan mobil hemat energi berdasarkan regulasi untuk Kompetisi Mobil Hemat Energi (KMHE) kategori prototipe. Penelitian dilakukan dengan membuat simulasi pembebanan statik pada desain sasis kendaraan untuk mendapatkan batasan aman konstruksi sasis. Varisi pengujian beban statis adalah dengan beban pengemudi mulai dari 50 kg hingga 90 kg. Pengujian beban statis menggunakan fitur stress analysis yang dilengkapi dengan metode finite element analysis (FEA). Hasil yang didapatkan berupa von mises stress, displacement, dan safety factor. Sasis hasil rancangan mempunyai ukuran panjang 2.800 mm, lebar 400 mm, dan tinggi 550 mm. Hasil simulasi menunjukkan besar tegangan von misses stress tertinggi terjadi di rangka dudukan roda depan, yaitu sebesar 52,48 MPa. Displacement maksimum terbesar pada rangka tengah penyangga tempat duduk pengemudi sebesar 0,477 mm dan terkecil pada rangka dudukan penggerak mobil hemat energi. Safety factor minimum sebesar 5,24  terletak pada rangka penyangga roda depan dan safety factor maksimum sebesar 15 terletak pada rangka depan mobil. Berdasarkan hasil analisis beban statis dapat disimpulkan bahwa desain sasis mobil hemat energi yang dirancang tersebut aman.